壓力感測(cè)組件簡(jiǎn)介

一、壓力感測(cè)組件之原理介紹
在所有微細(xì)加工技術(shù)所制造的組件中，壓力感測(cè)組件是最早商品化的，同時(shí)應(yīng)用
也最為廣泛，壓力感測(cè)組件已大量地應(yīng)用在汽車、醫(yī)療、工業(yè)量測(cè)、自動(dòng)控制和各種
電子產(chǎn)品上。壓力感測(cè)組件所應(yīng)用的原理相當(dāng)多，如壓電效應(yīng)(piezoelectric)、壓阻效
應(yīng)(piezoresistive effects)、以及電容效應(yīng)。
???壓電效應(yīng)
所謂壓電效應(yīng)是指當(dāng)機(jī)械作用力作用于材料時(shí)，材料所能產(chǎn)生的電效應(yīng)，相反的
當(dāng)施加電場(chǎng)于材料時(shí)，能夠使材料產(chǎn)生機(jī)械變形。這種現(xiàn)象只存在某些結(jié)晶材料，如
石英(Quartz)、氧化鋅(ZnO)、鈦酸鋇陶瓷(BaTiO3)、鈦酸鉛鋯陶瓷(PbZrTiO3, PTZ)，
或是一些特殊的化學(xué)聚合物如PVDF，由于硅晶具有中心對(duì)稱的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)無法展現(xiàn)其
壓電性質(zhì)，因此這些材料必需經(jīng)過一定的制程涂布于硅晶表面才能具有壓電性，如石
英必需依一定的軸向切割、壓電陶瓷需經(jīng)過高電場(chǎng)極化。

壓阻效應(yīng)
所謂壓阻效應(yīng)是指當(dāng)材料受到應(yīng)力作用時(shí)，材料的電阻值會(huì)改變的一種現(xiàn)象。這
種現(xiàn)象普遍地存在各種材料中，其中以某些半導(dǎo)體的效應(yīng)特別顯著。目前制造硅質(zhì)壓
力感測(cè)組件最常用的方法是利用擴(kuò)散法或離子布植法，將硼攙入單晶硅晶格中形成
p-n接面，此p-n接面即為壓阻組件，可以用來感測(cè)硅晶隔膜上的壓力變化。感測(cè)壓力
的電阻以惠斯登電橋(Wheatstone bridge)的方式來連接，如圖1所示，其中電阻R1即為
硅質(zhì)壓力感測(cè)組件。