Zum Inhalt

Capacitive MEMS absolute pressure sensor using a modified commercial microfabrication process

  • 20.06.2016
  • Technical Paper
Erschienen in:

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

We present the design and fabrication of a capacitive absolute pressure sensor using a modified commercial microfabrication process. The pressure sensor is fabricated using MEMS Integrated Design for Inertial Sensors (MIDIS), a process recently developed by Teledyne DALSA Semiconductor Inc. (TDSI). The MIDIS process provides wafer-level vacuum encapsulation under a high vacuum pressure of 10 mtorr, which enables the absolute pressure measurement. We perform post-fabrication processing of the obtained devices from the foundry to create a thin single crystal silicon membrane and expose it to atmospheric pressure to serve as the sensing membrane for the pressure sensor. The proposed pressure device includes Through Silicon Vias (TSVs) suitable for flip-chip bonding with a signal conditioning integrated circuit. The presented sensor uses a deflectable large membrane with accurate controllable thickness and offers a high sensitivity of 16.5 fF/kPa with a good linearity over designed pressure range of 101–125 kPa. The operating pressure range can be modified by simply varying the physical dimensions of the sensing membrane. We demonstrate several prototype absolute capacitive pressure sensors with different membrane diameters ranging from 140 to 360 µm and thicknesses ranging from 1 to 10 µm with a fixed gap of 2 µm between the membrane and immovable electrode. The sensor calibration data is collected in a regulated pressure chamber using a reference commercial pressure sensor.

Sie sind noch kein Kunde? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Lizenzmodelle:

Einzelzugang

Starten Sie jetzt Ihren persönlichen Einzelzugang. Erhalten Sie sofortigen Zugriff auf mehr als 170.000 Bücher und 540 Zeitschriften - pdf-Downloads und Neu-Erscheinungen inklusive.

Jetzt ab 54,00 € pro Monat!                                        

Mehr erfahren

Zugang für Unternehmen

Nutzen Sie Springer Professional in Ihrem Unternehmen und geben Sie Ihren Mitarbeitern fundiertes Fachwissen an die Hand. Fordern Sie jetzt Informationen für Firmenzugänge an.

Erleben Sie, wie Springer Professional Sie in Ihrer Arbeit unterstützt!

Beraten lassen
Titel
Capacitive MEMS absolute pressure sensor using a modified commercial microfabrication process
Verfasst von
Adel Merdassi
Charles Allan
Edward J. Harvey
Vamsy P. Chodavarapu
Publikationsdatum
20.06.2016
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Microsystem Technologies / Ausgabe 8/2017
Print ISSN: 0946-7076
Elektronische ISSN: 1432-1858
DOI
https://doi.org/10.1007/s00542-016-3015-z
Dieser Inhalt ist nur sichtbar, wenn du eingeloggt bist und die entsprechende Berechtigung hast.

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen. 

    Bildnachweise
    MKVS GbR/© MKVS GbR, Nordson/© Nordson, ViscoTec/© ViscoTec, BCD Chemie GmbH, Merz+Benteli/© Merz+Benteli, Robatech/© Robatech, Ruderer Klebetechnik GmbH, Xometry Europe GmbH/© Xometry Europe GmbH, Atlas Copco/© Atlas Copco, Sika/© Sika, Medmix/© Medmix, Kisling AG/© Kisling AG, Dosmatix GmbH/© Dosmatix GmbH, Innotech GmbH/© Innotech GmbH, Hilger u. Kern GmbH, VDI Logo/© VDI Wissensforum GmbH, Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG/© Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG, ECHTERHAGE HOLDING GMBH&CO.KG - VSE, mta robotics AG/© mta robotics AG, Bühnen, The MathWorks Deutschland GmbH/© The MathWorks Deutschland GmbH, Spie Rodia/© Spie Rodia, Schenker Hydraulik AG/© Schenker Hydraulik AG