Modeling and Analysis of a Multi Bossed Beam Membrane Sensor for Environmental Applications

Nallathambi Arjunan; Shanmuganantham Thangavelu

doi:https://doi.org/10.4313/TEEM.2017.18.1.25

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저자정보: Nallathambi Arjunan (Pondicherry University) Shanmuganantham Thangavelu (Pondicherry University)

저널정보: 한국전기전자재료학회 Transactions on Electrical and Electronic Materials Transactions on Electrical and Electronic Materials 제18권 제1호

발행연도: 2017.2

수록면: 25 - 29 (5page)

DOI: https://doi.org/10.4313/TEEM.2017.18.1.25

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This paper presents a unique pressure sensor design for environmental applications. The design uses a newgeometry for a multi bossed beam-membrane structure with a SOI (silicon-on-insulator) substrate and a mechanicaltransducer. The Intellisuite MEMS CAD design tool was used to build and analyze the structure with FEM (finiteelement modeling). The working principle of the multi bossed beam structure is explained. FEM calculations showthat a sensing diaphragm with Mises stress can provide superior linear response compared to a stress-free diaphragm. These simulation results are validated by comparing the estimated deflection response. The results show that, thesensitivity is enhanced by using both the novel geometry and the SOI substrate.

#MEMS (micro electro mechanical system) #Bossed beam-membrane #Displacement #Stress and sensitivity

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Bian Tian / 2012 / The design and analysis of beam-membrane structure sensors for micro-pressure measurement / Review of Scientific Instruments 83(4):045003

Yan-Hong Zhang / 2007 / A Novel Pressure Microsensor With 30-$\mu \hbox{m}$-Thick Diaphragm and Meander-Shaped Piezoresistors Partially Distributed on High-Stress Bulk Silicon Region / IEEE Sensors Journal 7(12):1742~1748

V. Balaji / 2012 / Journal of SSS 2:18

Wen H. Ko / 1999 / Touch mode capacitive pressure sensors / Sensors and Actuators A: Physical 75(3):242~251

Bian Tian / 2010 / The novel structural design for pressure sensors / Sensor Review 30(4):305~313

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