一个灵敏度增强的垂直共振MEMS电场传感器,基于TGV技术
Yahao Gao1,2, Simin Peng1,2, Xiangming Liu1,2
1State Key Laboratory of Transducer Technology, Aerospace Information Research Institute, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China.
Micromachines
|March 28, 2024
概括
这项研究引入了一种新的垂直共振MEMS电场传感器,采用Through Glass Via (TGV) 技术. 创新的设计增强了电场传输,大大提高了传感器的灵敏度.
科学领域:
- 微电子机械系统 (MEMS) 是一种微电子机械系统.
- 传感器技术 传感器技术
- 应用电磁学 应用电磁学
背景情况:
- 晶圆级真空包装电场传感器需要提高灵敏度以提高性能.
- 传统设计在电场合和传输效率方面存在局限性.
研究的目的:
- 提出和验证一种新的垂直共振MEMS电场传感器架构.
- 利用Through Glass Via (TGV) 技术提高传感器的制造和性能.
- 为了提高电场测量的灵敏度和线性.
主要方法:
- 高铁技术的创新应用,用于制造电场传感器和垂直驱动盖.
- 微传感器的设计包括电场传感盖,驱动盖和基于SOI的微结构.
- 使用金属板和柱子将外部电场集中到传感区域.
- 有限元模拟用于优化关键传感器参数.
- 一个原型的制造和其性能的实验性表征.
主要成果:
- 在0-50kV/m的静电电场范围内,达到0.82mV/kV/m的灵敏度.
- 开发的传感器的线性度为0.65%.
- 成功降低了板和包装结构之间的合电容.
结论:
- 拟议的垂直共振MEMS电场传感器有效地提高了电场传输和灵敏度.
- 高铁技术集成为制造高性能电场传感器提供了可行的途径.
- 传感器表现出极好的线性和灵敏度,适合各种应用.


