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      擴散硅壓力傳感器的研究現狀和發展趨勢


      發布日期:[2018-12-15]    作者:昊明壓力傳感器價格


      擴散硅壓力傳感器已成為各類傳感器中技術最成熟、性能最穩定、性價比最高的一類傳感器,因此對于從事現代測量與自動控制專業的技術人員必須了解和熟識國內外壓力傳感器的研究現狀和發展趨勢,在各類傳感器中擴散硅壓力傳感器具有體積小、重量輕、靈敏度高、穩定可靠、成本低、便于集成化的優點,可廣泛用于壓力、高度、加速度、液體的流量、流速、液位、壓強的測量與控制,廣泛應用于水利、地質、氣象、化工、醫療衛生等方面。

      擴散硅壓力傳感器

      傳感器技術是現代測量和自動化系統的重要技術之一,現在我們周圍生活中幾乎每一項技術都離不開傳感器,比如恒壓供水壓力傳感器整個系統可以利用PLC編程實現PID控制,管道上的恒壓供水壓力傳感器反饋模擬電流信號給PLC,然后通過PLC的PID實現程序,實時輸出控制變頻器頻率的模擬信號或直接用數字通訊接口連接傳輸數據達到控制目的。因此, 許多國家對擴散硅壓力傳感器技術的發展十分重視,例如,日本就把擴散硅壓力傳感器技術列為六大核心技術(計算機、通信、激光、半導體、超導體和傳感器) 之一。


      現代擴散硅壓力傳感器以半導體傳感器的發明為標志,而半導體傳感器的發展可以分為四個階段: 發明階段半導體材料的這一特性得到較廣泛應用,技術發展階段隨著硅擴散技術的發展,這種形式的硅杯壓力傳感器具有體積小、重量輕、靈敏度高、穩定性好、成本低、便于集成化的優點,實現了金屬- 硅共晶體,為商業化發展提供了可能。


      商業化集成加工階段在硅杯擴散理論的基礎上應用了硅的各向異性的腐蝕技術,擴散硅壓力傳感器其加工工藝以硅的各項異性腐蝕技術為主,發展成為可以自動控制硅膜厚度的硅各向異性加工技術,主要有V 形槽法、濃硼自動中止法、陽極氧化法自動中止法和微機控制自動中止法。


      由于可以在多個表面同時進行腐蝕,數千個硅壓力膜可以同時生產,擴散硅壓力傳感器實現了集成化的工廠加工模式,成本進一步降低,微機械加工階段上世紀末出現的納米技術,使得微機械加工工藝成為可能,通過微機械加工工藝可以由計算機控制加工出結構型的擴散硅壓力傳感器,其線度可以控制在微米級范圍內,利用這一技術可以加工、蝕刻微米級的溝、條、膜,使得擴散硅壓力傳感器進入了微米階段。


      一、擴散硅壓力傳感器企業的重點技術改造應加強從依賴引進技術向引進技術的消化吸收與自主創新的方向轉移。


      二、擴散硅壓力傳感器大生產技術向自動化發展。

      傳感器的門類、品種繁多,所用的敏感材料各異,決定了傳感器制造技術的多樣性和復雜性,綜觀當前傳感器工藝線的概況,多數工藝已實現單機自動化,但距離生產過程全自動化尚存在諸多困難,有待今后廣泛采用CAD、CAM及先進的自動化裝備和工業機器人,予以突破。


      三、企業結構將向“大、中、小并舉”、“集團化、專業化生產共存”的格局發展。


      四、擴散硅壓力傳感器產品結構向全面、協調、持續發展。產品品種要向高技術、高附加值傾斜,尤其要填補“空白”品種。


      五、企業經營要加快從國內市場為主向國內與國外兩個市場相結合的國際化方向跨越發展。

       
      六、生產格局向專業化發展。專業化生產的內涵為:1各傳感器企業的專業化合作生產,2.生產擴散硅壓力傳感器門類少而精;專門生產某一應用領域需要的某一類傳感器系列產品,以獲得較高的市場占有率。


      七、擴散硅壓力傳感器產業化發展模式:

        要加速形成從傳感器研究開發到大生產一條龍的產業化發展模式,走自主創新和國際合作相結合的跨越式發展道路,使我國成為世界擴散硅壓力傳感器的生產大國。




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