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LTCC高溫E+E壓力傳感器的關(guān)鍵技術(shù)研究
高溫E+E壓力傳感器是民用工業(yè)如汽車、航空領(lǐng)域等以及國(guó)防軍工領(lǐng)域中需求zui廣泛的器件，同時(shí)也是微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）的主要產(chǎn)品之一。相比傳統(tǒng)的E+E壓力傳感器，無線無源高溫E+E壓力傳感器在惡劣環(huán)境下有著巨大的優(yōu)勢(shì)。主要對(duì)LTCC（低溫共燒陶瓷）無線無源高溫E+E壓力傳感器的高溫特性以及無線信號(hào)的耦合距離進(jìn)行了研究，對(duì)惡劣環(huán)境下壓力參數(shù)的測(cè)量有著重要的意義。

LTCC高溫E+E壓力傳感器的關(guān)鍵技術(shù)研究
介紹了LTCC無線無源高溫E+E壓力傳感器的常見結(jié)構(gòu)、壓力感應(yīng)原理、無線信號(hào)讀取的基本原理，介紹了傳感器的關(guān)鍵設(shè)計(jì)原則，對(duì)傳感器制造工藝中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析和研究。對(duì)傳感器無線信號(hào)耦合距離特性進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)了耦合距離的測(cè)試平臺(tái)。研究了傳感器電感線圈與讀取天線線圈參數(shù)相同時(shí)和不同時(shí)，線圈內(nèi)徑、外徑、線寬、匝數(shù)及形狀對(duì)耦合距離的影響，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)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(zhì)因數(shù)的關(guān)系，并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電容、電感、電阻參數(shù)對(duì)耦合距離的影響。提出通過在天線后方緊貼面積大于天線面積的鐵氧體來增強(qiáng)耦合效果及增大耦合距離，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，這種方法增強(qiáng)了傳感器與讀取天線的耦合效果并增大了耦合距離。氧化鋯功能陶瓷因其穩(wěn)定的物理特性、機(jī)械韌性和高溫魯棒性得到了廣泛的應(yīng)用。從非接觸無源信號(hào)測(cè)試技術(shù)的基礎(chǔ)研究出發(fā),以LC無源諧振電路為技術(shù)背景,提出了采用氧化鋯流延生帶來實(shí)現(xiàn)MEMS壓力微結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案,并通過利用陶瓷生片疊片工藝技術(shù)和厚膜印刷技術(shù)成功制備了E+EE+E壓力傳感器。根據(jù)電感耦合原理實(shí)現(xiàn)了傳感器的非接觸環(huán)境壓力測(cè)試,通過在zui大耦合距離為1cm的條件下測(cè)試獲得的E+EE+EE+E壓力傳感器的靈敏度為7.5MHz/bar。本傳感器有效避免了微器件封裝、引線外聯(lián)的問題,從而為以后E+EE+EE+E壓力傳感器應(yīng)用在較高溫度環(huán)境奠定基礎(chǔ)。對(duì)傳感器的高溫特性進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)了傳感器高溫特性的驗(yàn)證系統(tǒng)，傳感器在室溫到600℃范圍內(nèi)進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明傳感器諧振頻率有較明顯的溫度漂移，對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了分析并得到了諧振頻率在高溫下漂移的原因。

LTCC高溫E+E壓力傳感器的關(guān)鍵技術(shù)研究
提出了一種LTCC材料介電常數(shù)溫度特性的測(cè)試方法并進(jìn)行了測(cè)試。根據(jù)諧振頻率溫度漂移的原因?qū)鞲衅鞯慕Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，并對(duì)其諧振頻率進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明傳感器諧振頻率具有較小的溫度漂移。還對(duì)影響高溫下傳感器與天線耦合效果的因素進(jìn)行了研究。