硅电容式压力传感器的结构及主要问题及性能特点

电容器压力传感器是一种由MEMS工艺制成的传感器，它基于硅材料，利用电容极间距变化将压力转化为电容变化。

主要问题

由于其检测原理是电容极间距变化，这种极间距变化本身是非线性的，为了改善非线性，开发了更复杂的芯结构，如接触式、变面积和变极距离串联。对于微弱电容信号的检测，位移传感器还存在另一个问题。

硅电容式压力传感器的性能特点：

一、适合批量生产，成本低

硅电容压力传感器采用MEMS工艺，芯片尺寸为3mm×3mm，一个4寸硅片可制成数百个元件。该产品工艺性好，性能一致，适合批量生产，运行成本低。其制备工艺与集成电路工艺兼容。工艺设备不需要像硅谐振传感器那样昂贵复杂，也不需要像金属膜片电容传感器那样单独制造，以确保硅电容传感器具有较高的性能价格比。

二、稳定性好

硅电容压力传感器是一种结构性传感器。就检测原理而言，压力传感器的稳定性优于物性传感器，从结构设计的角度保证了这类传感器的稳定性。结构工艺采用全硬封固态工艺，硅-玻璃-金属导压管采用静电封接，减少了胶封造成的应力、延迟和变差；电容对温度不敏感，温度附加误差小，不需要像硅压阻塞装置那样进行复杂的温度补偿。良好的稳定性是硅电容传感器受到用户青睐的主要原因之一。

三、指标

电容器本身具有功率小、阻抗高、静电引力小、可动性小、发热影响小等特点，并且可以进行非接触测量。非线性、过载、静压、可靠性等硅电容传感器的综合性能指标优于硅电阻传感器、陶瓷电容传感器和金属膜片电容传感器。它类似于硅谐振传感器，尤其是用户所追求的非线性指标，通常硅电容传感器的非线性性能优于0.05％FS的产量超过60%％