Simulation du comportement des capteurs de pression capacitifs microélectroniques

par Pierre-Nicolas Ratier

Thèse de doctorat en Électronique

Sous la direction de J.M. Blasquez.

Soutenue en 1993

à Toulouse, INSA .


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  • Résumé

    Ce memoire porte sur la simulation numerique de la reponse des capteurs de pression capacitifs micro-electroniques. Les courbes de reponse du capteur capacitif classique, en fonction d'une pression constante, sont etablies. L'auteur examine ensuite les modifications apportees a ces courbes lorsqu'une pression electrostatique est superposee a la pression constante. La suite de ce travail est consacree a l'etude de capteurs capacitifs de structures plus complexes. Les capteurs a armature deformable d'epaisseur variable sont traites. L'auteur montre l'influence de la variation de l'epaisseur sur la reponse du capteur. Il presente ensuite une etude des capteurs de geometrie polygonale et propose deux applications permettant d'elargir la gamme de pressions. Une analyse du comportement des capteurs en regime de surpression est effectuee: la sensibilite des courbes de reponse est nettement amelioree par ce mode de fonctionnement. L'auteur propose finalement une modelisation des capteurs capacitifs en utilisant la theorie non lineaire des fortes deflexions de von karman. Il est indispensable de tenir compte de cette theorie des que la deflexion de la plaque sensible est de l'ordre de grandeur de son epaisseur. La simulation des problemes developpes dans ce memoire fait intervenir des equations et des systemes d'equations aux derivees partielles, lineaires et non lineaires, a deux variables d'espace. La discretisation de ces equations est effectuee par la methode generale des differences finies. La resolution des equations resultantes est obtenue par les methodes iteratives du type gradient conjugue et newton-raphson. Un logiciel convivial de discretisation des equations aux derivees partielles stationnaires lineaires ou non lineaires a ete developpe. L'auteur presente finalement une etude de la methode des differences finies curvilignes et de son application a la deflexion des plaques

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  • Détails : 138 f

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  • Cote : B-RAT
  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées. Bibliothèque centrale.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1993/240/RAT
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