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壓力感測器是 一種 應用廣泛的元件 , 可被適用於各種應用 中。 例如 ,工業應用 會 需要 感測器,在壓力或化學環境中,能夠在極端的 溫度 下 發揮作用 ,或是 生物 醫學應用中若需要感測器系統,它必須和生物相容並植 入身體 內 。 微流體壓力感測 器 平行位移 於 凹凸 透鏡 的 裝置表面 ,具有空腔體積的氣體都可以很容易地從各式各樣的材料製成,並用傳統的 CMOS 製程整合,以滿足多種應用。在微機電系統 裝置 裡 的 氣 ─ 液界面已被廣泛研究, 並應用 於許多不同 的微流體 方面 , 包括氣泡操縱、和微流控光學。. P V = NkT - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: P V =  NkT 如果都沒有氣體洩漏 , 和 溫度保持恆定,則僅限於 P 和 V 是可變的,是成反比的,如果二次效果如氫擴散被忽略。
Page 2: P V =  NkT 如果都沒有氣體洩漏 , 和 溫度保持恆定,則僅限於 P 和 V 是可變的,是成反比的,如果二次效果如氫擴散被忽略。

壓力感測器是一種應用廣泛的元件,可被適用於各種應用中。例如,工業應用會需要感測器,在壓力或化學環境中,能夠在極端的溫度下發揮作用,或是生物醫學應用中若需要感測器系統,它必須和生物相容並植入身體內。微流體壓力感測器平行位移於凹凸透鏡的裝置表面,具有空腔體積的氣體都可以很容易地從各式各樣的材料製成,並用傳統的 CMOS 製程整合,以滿足多種應用。在微機電系統裝置裡的氣─液界面已被廣泛研究,並應用於許多不同的微流體方面,包括氣泡操縱、和微流控光學。

Page 3: P V =  NkT 如果都沒有氣體洩漏 , 和 溫度保持恆定,則僅限於 P 和 V 是可變的,是成反比的,如果二次效果如氫擴散被忽略。

P V = NkT如果都沒有氣體洩漏,和溫度保持恆定,則僅限於 P和 V 是可變的,是成反比的,如果二次效果如氫擴散被忽略。

如果二次效果如氫擴散被忽略。在這種情況下,在壓力 ΔP 的變化,可以很容易地在所述,初始體積 V1 和最終體積方面 V2

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絕對電容可用於確定初始然後位移,並在電容的變化可以被監控,以確定壓力變化的方式,在電導率大的差異之間,液體和氣體將導致更高的靈敏度。

知道了彎月面的壓力,彎月面的壓力差在造成流體前的測量誤差,可以由壓力感測精確的通過校準。半月板的壓力理想情況下保持恆定。

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1. 感測器的設計採用平行通道 來使半月面的力量自動校正。

2. 使用類似的過程中,設備設計成可製造一致性的小尺寸元件。

3. 另一種變體設計是用 PATTERNED 鈦電極使半月面的位移來量測電容

壓力感測器的設計和製造

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為矽 wafer 隨後通過 陽極結合到透明的玻璃板與使用剝離方法形成濺射的鈦電極的裝置。

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A. 微通道平行的自動校準 為了測量半月板力的影響,平行通道分

別使用了水和標準的礦物油。

兩種流體具有不同的表面能,並且將能得到半月板在周遭同樣的條件下預計出不同的距離成等效長度,該通道寬是80

, 40 , 20 ,和 10μm ,從左至右。

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(左)照片中的穿透深 度的水成一組典型的感 測器通道。

(右)滲透礦物油到類 似的微通道。

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B. 製造可行性研究

感測器晶圓切割前

大型通道和水庫

入口

小型水庫和通道

在矽晶圓上的元件陣列一部分的切割(小圖)與具有大通道 40μm 和小通道 10μm 寬度垂直入口,典型的雙通道小尺寸壓力感測器之前,攝影微米提供半月板的自動校準。

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使用電容性換能密封,氣體中的微流體通道的彎月型壓力感測器。能夠批量製造,使得生產速度快。這種壓力感測器架構提供測量壓力,而不笨重的架構能力,可以通過光罩的修改。進行詳細的調查磁滯曲線現象,是不可缺少的理解,其特徵在於液體 / 氣體界面。未來將整合感測電極定位成大量的設備平台在努力準備大批量生產市場。電極圖案感測器將需要與 CMOS 電路集成,通過提升便攜性高效的包裝。

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