压力传感器的可靠三维特性分析
微机电系统(MEMS)压力传感器作为最早实现规模化量产的微机电设备,如今已衍生出丰富类型,如相对压力测量型、绝对压力测量型等,以适配不同应用场景,其中不乏对安全性要求严苛的领域。
在医疗与生物医学范畴,压力传感器可用于隔膜装置,精准感知压力变化;在可穿戴设备领域,助力实现对人体生理参数的实时监测;在诊断成像技术中,也发挥着不可或缺的作用,为获取更精准的医学影像提供支持。
压力传感器的如何工作?
微机电系统(MEMS)压力传感器的核心工作原理,是把物理负载及压力转化为模拟电信号。当压力产生变化时,压力传感器的薄膜会相应改变形状,此时产生的电信号电压与薄膜的形变量呈正比关系。
在对安全性要求极为严苛的应用场景中,保障 MEMS 压力传感器的功能正常与产品质量是重中之重,而这离不开对其展开全面的评估和特性分析。考虑到 MEMS 压力传感器尺寸微小且灵敏度高的特点,非接触式光学检测方法成为理想之选 。

压力传感器动态特性与性能测试
基于显微镜的激光多普勒测振技术,可精准测定微机电系统(MEMS)压力传感器薄膜的共振频率和振动幅值。针对每一次共振现象,能将薄膜的实际振型与有限元(FE)模拟所预测的振型加以比对。
把激光测振仪获取的测量数据与有限元模拟数据进行整合后,通过两者的关联情况,就能确定边界条件、厚度、刚度以及应力等关键参数。Polytec 的光学测试解决方案十分出色,能以误差低于 1% 的高精度,测量厚度仅 300 nm 的压力传感器薄膜。
在在线质量控制环节,晶圆级自动化检测发挥着重要作用,它能在封装之前就精准识别出有缺陷的 MEMS 压力传感器薄膜单元,进而有效减少废品率,节约生产成本。