在濺射壓力傳感器芯片上制作零補(bǔ)電阻的必要性分析
當(dāng)壓力傳感器沒有承受壓力時(shí),其輸出電壓應(yīng)為零。采用離子束濺射成膜和光刻工藝制成的濺射薄膜壓力傳感器,工藝上不能保證惠斯登電橋四個(gè)橋臂電阻均勻一致,電橋的平衡條件不能滿足,故傳感器即使沒有承受壓力,處于運(yùn)行狀態(tài)下的傳感器也會(huì)有輸出訊號(hào)。
為了將“零點(diǎn)輸出”控制在一定范圍之內(nèi),制作傳感器時(shí),便要引入“零點(diǎn)補(bǔ)償”,即外接一個(gè)電阻使惠斯登電橋盡可能達(dá)到平衡狀態(tài),可是,由于外接電阻材料和形成薄膜電阻二者的電阻溫度系數(shù)不一致,便導(dǎo)致傳感器的溫度漂移發(fā)生變化。外接電阻的阻值越大,對(duì)溫漂的影響也越大。為了讓溫漂滿足要求,不得已又要通過外接電阻來進(jìn)行溫度補(bǔ)償。溫補(bǔ)電阻的接入又會(huì)影響零補(bǔ)電阻的失配,二者互為影響,必須反復(fù)進(jìn)行調(diào)整,以求零點(diǎn)輸出和溫度漂移均滿足要求。由此可見,在傳感器的制作過程中,“零補(bǔ)”和“溫補(bǔ)”費(fèi)時(shí)費(fèi)力,不但增加了成本的投入,對(duì)傳感器的質(zhì)量和穩(wěn)定性亦有負(fù)面影響。有文章指出:“傳感器在制造中必須進(jìn)行零點(diǎn)和溫度補(bǔ)償,對(duì)壓力傳感器來說,外加的平衡和補(bǔ)償電阻,可能是該系統(tǒng)中最不穩(wěn)定的因素?!?
如果能將絕大部分零補(bǔ)電阻直接做在壓力芯片上,肯定有利于傳感器工藝的改進(jìn)和質(zhì)量的提高。在分析了這種想法的可能性之后,便把在壓力芯片上制作零補(bǔ)電阻當(dāng)作壓力芯片工藝研究的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文源自澤天傳感,轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留出處。
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