谐振式压力传感器

一、项目简介

MEMS压力传感器是基于MEMS工艺，把被测压力作用下膜的形变通过一定的规律转换成电信号的一种测压装置，众多MEMS压力传感器中，直接输出频率量的谐振式MEMS压力传感器具有最高的测量精度。高精度谐振式MEMS压力传感器在航天航空领域具有极大的用途。在飞机上，为了获得飞行的高度、速度等大气数据，通常需要测量压力。同时其在卫星和火箭发动控制系统、大气和宇宙数据检测系统中也是迫切需要的传感器，在国内外都有相当大的市场，在我国军事领域，谐振式MEMS压力传感器因其性能优越亦逐步应用到航天、航空、装甲车、舰艇等各兵种装备中。

二、技术成熟度

谐振式MEMS压力传感器工作于闭环激励状态来维持谐振，谐振器是其核心部件，传感器整体精度的高低在很大程度上由谐振器的机械品质决定，受电路参数变化影响较小。其次，技术体系成熟的MEMS技术包括硅基表面加工技术与体硅加工技术使得核心元件的加工生产变的有序可控。本课题组开发的MEMS谐振式压力传感器精度已经达到0.02%FS，各项工艺技术成熟可靠。

三、投产条件和预期经济效益

MEMS传感器核心的投产需要超净实验室(100级，1000级和10000级)和先进齐全的硅微加工设备，包括从制版、光刻、扩散、镀膜、刻蚀到抛光、键合等各种工艺设备。还需配备各种薄膜质量检测设备，可以完成从薄膜制备到测试分析的一系列研究，同时需要具有SEM、TEM、XRD等大型设备，为MEMS相关项目研究的顺利开展提供充分的设备保障。在经济效应方面，其市场规模在2009年就达到了59.1亿元，其中，压力传感器占据市场份额的25%，目前国内同类传感器进口收到限制，较低端的传感器每只约2.0万元人民币，按照各行业每年平均所需，年产5000只压力传感器，可获年产值约1亿元人民币。