História piezorezistívnych snímačov:
V roku 1954 CS Smith objavil piezorezistívny efekt kremíka a germánia, ktorý uvádza, že pri pôsobení vonkajšej sily na polovodičový materiál sa jeho odpor výrazne mení.
Od 60. do 70. rokov 20. storočia rýchlo napredovala technológia difúzie kremíka. Technici rozptyľovali deformačné odpory priamo na povrch kremíkového kryštálu, pričom vybrali vhodnú orientáciu kryštálu. Zadný povrch bol potom spracovaný do konkávneho tvaru, čím sa vytvorila tenšia silikónová elastická membrána známa ako silikónový pohár.
Od 70. do 80. rokov 20. storočia sa aplikovali techniky anizotropného silikónového leptania založené na teórii difúzie kremíka. Výrobný proces pre difúzne kremíkové senzory, primárne založený na anizotropnom silikónovom leptaní, sa vyvinul do anizotropnej technológie spracovania kremíka schopnej automaticky kontrolovať hrúbku kremíkovej membrány.
S pokrokom v technológii teraz mikroobrábanie umožnilo počítačom-riadenú výrobu štrukturálnych tlakových senzorov s rozmermi riadenými v mikrónovom rozsahu. Táto technológia umožňuje výrobu a leptanie mikrónových- drážok, pásikov a membrán, čím sa senzory tlaku dostanú do mikrónovej sféry.
Princíp piezorezistívneho snímača:
Obrázok nižšie zobrazuje základný obvod Wheatstoneovho mostíka. Výstup mostíka, Vo, je rozdielové napätie medzi Vo+ a Vo-. Pri použití snímača sa pri zmene tlaku mení odpor jedného alebo viacerých rezistorov v dôsledku piezorezistívneho efektu. Táto zmena odporu spôsobuje zmenu výstupného napätia.
Základná bloková schéma Wheatstonovho mosta
Vo=Ve(R2/(R1 + R2) – R3/(R3 + R4))
Od roku 1999 sa ZHYQ zameriava na výskum, vývoj a výrobu základných technológií pre jadrá senzorov. Poskytuje základné komponenty, ako sú jadrá s diferenciálnym tlakom, difúzne kremíkové jadrá a mikro{2}}poistkové jadrá pre senzory v Číne, Spojených štátoch, na Strednom východe, v Taliansku a ďalších krajinách. So zákazníkmi tiež zdieľa skúsenosti a údaje z priemyselných aplikácií a má vysokú konkurencieschopnosť v oblasti technológie a ceny.
Tlakové jadro z monokryštalického kremíka:
Keď roztavený kremík stuhne, atómy kremíka vytvoria početné jadrá usporiadané do diamantovej mriežky. Keď tieto jadrá vyrastú do zŕn s rovnomernou orientáciou v kryštálovej rovine, vytvoria jedno-kryštalický kremík. Jednokryštálový kremík vďaka svojej jednotnej vnútornej štruktúre vykazuje vynikajúce mechanické, optické a tepelné vlastnosti. zhyq single-kryštálové silikónové tlakové jadrá sa vyznačujú vysokou presnosťou a vynikajúcou stabilitou.
Difúzne silikónové tlakové jadro:
Tradičné kremíkové polovodičové materiály sú vyrezávané z polykryštalického kremíka pomocou technológie mikroobrábania. Technológia je vyspelá a proces je stabilný. Aj keď sa nemôže rovnať presnosti jedno-kryštálového kremíka, má jedinečné výhody v cene, všestrannosti a nákladovej-efektívnosti.
Sklenené mikro-jadro s tlakom tavenia:
Táto inovatívna technológia vyvinutá Kalifornským technologickým inštitútom v roku 1965 obsahuje zadnú stranu komory vyrobenú z vysokoteplotného skleneného prášku spekaného na 17-4PH-uhlíkovej oceli, pričom puzdro komory je vyrobené z nehrdzavejúcej ocele 17-4PH. Vďaka tomu je vhodný pre vysokotlakové preťaženie a účinne odoláva prechodným tlakovým rázom. Dokáže merať kvapaliny obsahujúce minimálne nečistoty bez potreby olejovej náplne alebo izolačnej membrány. Jeho konštrukcia z nehrdzavejúcej ocele eliminuje tesniace O-krúžky a eliminuje riziko tepelného šoku. Dokáže merať tlaky až do 600 MPa (6000 barov) pri vysokých tlakoch s maximálnou presnosťou 0,075 %.
Sklenené mikro{0}}tavené senzory však predstavujú ťažkosti pri meraní malých rozsahov, zvyčajne nad 500 kPa.
Tlakové senzory MEMS (mikro{0}}elektromechanické systémy) využívajú kremíkové tenzometre vyrobené pomocou mikro/nanostonového mostíka. Ponúkajú vysokú výstupnú citlivosť, stabilný výkon, spoľahlivú hromadnú výrobu a vynikajúcu opakovateľnosť.
