LTCC高溫壓力傳感器的關鍵技術研究.pdf

1、高溫壓力傳感器是民用工業(yè)如汽車、航空領域等以及國防軍工領域中需求最廣泛的器件,同時也是微電子機械系統(tǒng)(MEMS)的主要產品之一。相比傳統(tǒng)的壓力傳感器,無線無源高溫壓力傳感器在惡劣環(huán)境下有著巨大的優(yōu)勢。本文主要對LTCC(低溫共燒陶瓷)無線無源高溫壓力傳感器的高溫特性以及無線信號的耦合距離進行了研究,對惡劣環(huán)境下壓力參數(shù)的測量有著重要的意義。
　　本文介紹了LTCC無線無源高溫壓力傳感器的常見結構、壓力感應原理、無線信號讀取的基本原

2、理,介紹了傳感器的關鍵設計原則,對傳感器制造工藝中的關鍵技術進行了分析和研究。
　　本文對傳感器無線信號耦合距離特性進行了研究,設計了耦合距離的測試平臺。研究了傳感器電感線圈與讀取天線線圈參數(shù)相同時和不同時,線圈內徑、外徑、線寬、匝數(shù)及形狀對耦合距離的影響,根據(jù)實驗結果給出了電感線圈幾何參數(shù)的取值建議。通過MATLAB軟件仿真了電容、電感、電阻參數(shù)與品質因數(shù)的關系,并實驗驗證了電容、電感、電阻參數(shù)對耦合距離的影響。提出通過在天線后

3、方緊貼面積大于天線面積的鐵氧體來增強耦合效果及增大耦合距離,經實驗驗證,這種方法增強了傳感器與讀取天線的耦合效果并增大了耦合距離。
　　本文對傳感器的高溫特性進行了研究,設計了傳感器高溫特性的驗證系統(tǒng),傳感器在室溫到600℃范圍內進行了測試,測試結果表明傳感器諧振頻率有較明顯的溫度漂移,對測試結果進行了分析并得到了諧振頻率在高溫下漂移的原因。提出了一種LTCC材料介電常數(shù)溫度特性的測試方法并進行了測試。根據(jù)諧振頻率溫度漂移的原因對