一种基于微机电系统的挠曲电式微压力传感器的制造方法
【专利摘要】一种基于微机电系统的挠曲电式微压力传感器，包括固定的硅薄膜，在所述硅薄膜的顶部嵌入挠曲电介电薄膜后覆盖有绝缘层，并在硅薄膜周边也设置有绝缘层，所述挠曲电介电薄膜上下表面分别设置有上电极和下电极，与所述挠曲电介电薄膜的上电极和下电极分别连接有两条输出测量电荷信号的引线，所述硅薄膜下方具有施加压力的压力通道；本发明能够实现基于正挠曲电效应的微压力的测量。
【专利说明】—种基于微机电系统的挠曲电式微压力传感器
【技术领域】
[0001]本发明涉及微机电系统的微压力传感器【技术领域】，具体涉及一种基于微机电系统的挠曲电式微压力传感器。
【背景技术】
[0002]压电材料在微纳机电系统中被广发使用，通常压电效应只存在于具有非中心对称结构的晶体中，而具有中心对称的晶体并不具有压电效应，这极大限制了材料的选择。工业上大量使用的压电材料是PZT类压电陶瓷，由于这类材料通常含有重金属铅，对于环境和人类健康都有害，然而在传统的压电材料中难以找到更适合的材料。压电器件通常包括电压产生器，微驱动器，声波生成器，振动传感器，压力传感器等。通常在压电学中很难实现厚度即薄而灵敏度又高的压电器件，因此复合材料和层合结构在压电器件中被大量使用。
[0003]挠曲电效应不同于压电效应,是一种电极化与材料中应变梯度成正比关系的一种现象。具有挠曲电效应的材料可以是具有中心对称结构的晶体，甚至是各向同性材料。挠曲电效应通常定义为:
[0004]
【权利要求】
1.一种基于微机电系统的挠曲电式微压力传感器，包括固定的娃薄膜(2),其特征在于:在所述硅薄膜(2 )的顶部嵌入挠曲电介电薄膜(3 )后覆盖有绝缘层(4 )，并在硅薄膜(2 )周边也设置有绝缘层(4)，所述挠曲电介电薄膜(3 )上下表面分别设置有上电极(5 )和下电极(6)，与所述挠曲电介电薄膜(3)的上电极(5)和下电极(6)分别连接有两条输出测量电荷信号的引线(7 )，所述硅薄膜(2 )下方具有施加压力的压力通道(8 )。
2.根据权利要求1所述的一种基于微机电系统的挠曲电式微压力传感器，其特征在于:所述娃薄膜(2)和挠曲电介电薄膜(3)均置于金属外壳(I)内，引线(7)的一端从金属外壳(I)引出。
3.根据权利要求1所述的一种基于微机电系统的挠曲电式微压力传感器，其特征在于:所述引线(7)与挠曲电介电薄膜(3)的上电极(5)和下电极(6)分别通过引线键合的方式连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于微机电系统的挠曲电式微压力传感器，其特征在于:所述挠曲电介电薄膜(3)为钛酸锶钡薄膜。
5.根据权利要求1所述的一种基于微机电系统的挠曲电式微压力传感器，其特征在于:所述挠曲电介电薄膜(3)嵌入在硅薄膜(2)的顶部中央。
6.根据权利要求1所述的一种基于微机电系统的挠曲电式微压力传感器，其特征在于:在所述硅薄膜(2)的顶部全部嵌入挠曲电介电薄膜(3)。
7.根据权利要求1所述的一种基于微机电系统的挠曲电式微压力传感器，其特征在于:所述硅薄膜(2)通过其周边的绝缘层(4)固定在置于硅薄膜(2)下方的约束底座(9)上，所述约束底座(9)为中空结构形成压力通道(8)。
【文档编号】G01L1/16GK103630274SQ201310655468
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2013年12月6日
【发明者】李斯, 梁旭, 申胜平, 徐明龙 申请人:西安交通大学