[发明专利]基于柔性MEMS技术的三维流体应力传感器及其阵列

摘要

本发明公开一种基于柔性MEMS技术的三维流体应力传感器及其阵列，包括电容式压应力传感器和热剪切应力传感器，电容式压应力传感器包括位于上电极层的上极板、压应力敏感膜和下电极层的下极板，支撑结构层形成压应力传感器的空腔结构；热剪切应力传感器由呈正方形排列的四组双热线电阻组成，热线电阻信号通过引线柱从柔性衬底引入检测电路。本发明基于柔性衬底技术和背线引接技术，采用MEMS加工技术和键合技术；通过电容信号的变化测量出流体压应力的大小，通过双热线电阻的变化测量出平面内二维剪切应力的大小和方向，电容信号和剪切应力信号分别引入检测电路中互不干扰；具有较高的分辨率、体积小、低成本批量加工的优点。

主权项

一种基于柔性MEMS技术的三维流体应力传感器，其特征在于：包括电容式压应力传感器和热剪切应力传感器，这两部分通过MEMS一体化加工技术集成在一起，该三维流体应力传感器表面有一层保护膜；其中：所述电容式压应力传感器包括位于上电极层的上极板、压应力敏感膜和下电极层的下极板组成，支撑结构层形成了压应力传感器的空腔结构，电容信号通过下极板的检测电极对引到检测电路，上极板无需信号引出；所述热剪切应力传感器由四组双热线电阻组成，四组双热线位于所述电容式压应力传感器的上极板四周，呈正方形排列，相邻两组构成一组正交关系，热线电阻信号通过引线柱从柔性衬底引入检测电路，实现二维剪切应力的矢量测量。