压力传感器湿法腐蚀敏感膜的工艺研究
作者:
作者单位:

1.中北大学 动态测量技术国家重点实验室,山西 太原 030051 ;2.内蒙动力机械研究所,内蒙古 呼和浩特 010010

作者简介:

闫施锦(1999-),女,河南省新乡市人,硕士生。

通讯作者:

基金项目:

国家重点研发计划(2023YFB3209100);山西省重点研发计划(2023020302010)

伦理声明:



Process Study of Wet Etching Sensitive Film for Pressure Sensors
Author:
Ethical statement:

Affiliation:

1.State Key Laboratory of Dynamic Measurement Technology, North University of China, Taiyuan 030051 , China ; 2.Inner Mongolia Power Machinery Research Institute, Hohhot 010010 , China

Funding:

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    摘要:

    随着压力传感器的小型化和高频化发展,降低成本并提升制造工艺成为当前研究的关键。该文通过优化硅片湿法腐蚀工艺来降低压力传感器的制造成本,并使其性能更贴近设计要求。首先,深入研究了不同浓度 TMAH(四甲基氢氧化铵)对硅片腐蚀效果的影响,通过优化腐蚀工艺条件,确定了在80 ℃下使用质量分数为 25%的TMAH作为腐蚀液,最终成功获得了表面粗糙度仅为0.121 μm的低粗糙度硅片表面。然后利用有限元模拟技术,对比了质量分数为5% TMAH湿法腐蚀条件下的灵敏度(109.162 mV/MPa)与质量分数为25% TMAH 湿法腐蚀条件下的灵敏度(103.276 mV/MPa),而后者更接近设计要求的灵敏度值(100 mV/MPa)。成功总结了高效的湿法腐蚀工艺,并基于该工艺设计了压力传感器的制造流程。预期该流程能以低成本生产出性能更贴近设计要求的压力传感器,为压力传感器的小型化和高频化发展提供了有力的技术支持。

    Abstract:

    With the miniaturization and increasing frequency of pressure sensors, it has become critical to devel op low-cost manufacturing processes. By studying the effect of different concentrations of TMAH on wafer corro sion, the optimal process conditions were determined to be 80 ℃ with 25 wt% TMAH, achieving a low roughness surface of 0.121 μm. Finite element simulations indicate that the sensitivity under 25 wt% wet etching conditions (103.276 mV/MPa) is closer to the design value of sensitivity (100 mV/MPa) than that under 5 wt% TMAH wet etching (109.162 mV/MPa). An efficient wet etching process is summarized, based on which a pressure sensor manufacturing process was designed. This approach is expected to produce sensors that more closely meet design re quirements at a lower cost.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

闫施锦,王丙寅,王志强,雷程,冀鹏飞,邱海兵,谭秋林,梁庭.压力传感器湿法腐蚀敏感膜的工艺研究[J].压电与声光,2025,47(1):63-68. YAN Shijin, WANG Bingyin, WANG Zhiqiang, LEI Cheng, JI Pengfei, QIU Haibing, TAN Qiulin, LIANG Ting. Process Study of Wet Etching Sensitive Film for Pressure Sensors[J]. PIEZOELECTRICS AND ACOUSTOOPTICS

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  • 收稿日期:2024-08-26
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  • 在线发布日期: 2024-11-12
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