无线无源蓝宝石高温压力传感器的设计与性能测试

作     者：刘少楠 张润丰 董梦如 陈常青 高馨竹 孙浩泽宇 LIU Shaonan;ZHANG Runfeng;DONG Mengru;CHEN Changqing;GAO Xinzhu;SUN Haozeyu;Northeastern University at Qinhuangdao,School of Computer and Communication Engineering

作者机构：东北大学秦皇岛分校 

出 版 物：《电子器件》 (Chinese Journal of Electron Devices)

年 卷 期：2020年第43卷第6期

页      面：1203-1209页

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：河北省高等教育教学改革研究与实践项目(2019GJJG431) 东北大学本科教育教学改革专项项目(10000021301007) 东北大学秦皇岛分校大学生科技创新项目(CX20221) 

主　　题：高温压力 蓝宝石 无线无源 

摘      要：针对高温恶劣环境下对压力参数的测试需求,以单晶蓝宝石为原材料,对无线无源蓝宝石高温压力传感器进行了设计、工艺加工及性能测试。以压力膜片敏感原理为主要根据,结合不同的信号传输与提取方式,首先对LC谐振式的无线无源蓝宝石高温压力传感器进行了设计,然后通过蓝宝石刻蚀、蓝宝石减薄、直接键合等3个关键工艺实现了蓝宝石密封压力腔的制备,利用丝网印刷工艺实现了电容极板、电感线圈与基底的金属化集成。最后通过搭建的高温-压力复合测试系统对制备的无线无源蓝宝石高温压力传感器进行了高温环境下的性能测试。测试结果表明:制备的高温压力传感器能够实现600℃高温环境下20 kPa～600 kPa范围内的压力测试,600℃下传感器的灵敏度与零点温度漂移系数可做到10.36 kHz/kPa和0.027 6 MHz/℃。