薄膜压力传感器敏感芯体薄膜的结构及技术要求

薄膜压力传感器敏感芯体薄膜的结构及技术要求

薄膜压力传感器敏感芯体的功能薄膜一般采用多层薄膜结构，这些功能薄膜一般是采用真空离子束溅射工艺生产，由于敏感薄膜厚度一般在100nm以下，因此我们也称其为纳米薄膜，采用离子束溅射工艺生产制造的压力传感器有时称为纳米薄膜压力传感器。泽天电子是这种薄膜压力传感器的专业制造厂家。

 薄膜压力传感器的薄膜衬底是圆形特种材料金属弹性体。第一层功能薄膜是起隔离作用的介质绝缘薄膜，通常采用SiO2、Al2O3或复合结构。第二层薄膜是起应变作用的金属敏感薄膜，通过光刻工艺形成电桥应变电阻，成为压力敏感芯体的核心，其材料业内一般采用Ni-Cr合金、NiCrMnSi合金制备。第三层是钝化保护介质薄膜，这层薄膜主要用来保护应变电阻和隔离空气、水气，防止应变薄膜氧化、腐蚀等造成应变电阻的不稳定性。钝化保护介质薄膜一般是采用SiO2、Al2O3等材料。第四层薄膜是金丝引线用的窗口镀金薄膜，它与应变电阻膜接触，实现电气引出。

 根据薄膜压力传感器的薄膜所起作用的不同，对各层薄膜的质量要求也不同，对于绝缘薄膜，要求应变电阻与传感器的壳体间的绝缘性电阻为

100000MΩ以上，耐压100VDC以上，而绝缘电阻5000MΩ以上。同时，绝缘薄膜与弹性体的表面粘附力高。在量程范围内，弯曲变形超过10000000次循环不失效。要求绝缘薄膜与弹性体的热膨胀系数基本一致，不因它们之间的差异引起内应力，从而造成传感器的输出不稳定，对制成的薄膜压力传感器蠕变要小。除金属弹性体的严格热处理外，要求沉积在其上的介质绝缘薄膜附着力高、致密无针孔、空洞等缺陷。如有蠕变产生，则会增加零点漂移误差，降低传感器的非线性。绝缘薄膜含杂质量少，无吸附气体。这样，能