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微硅(MEMS)压力传感器

发布日期:2022-10-11 点击率:352

【导读】随着消费电子产品朝着小型化、多功能化方向的进一步发展,使得以 MEMS 技术为核心竞争力的敏芯获得了前所未有的发展机遇。在开发出以微型硅麦克风及其阵列为代表的高性价比、小体积、易封装、批量集成的微型硅声学元器件后。相继新型压力传感器芯片以及模块产品也正在陆续推出中。


MSPD系列微型硅压力传感芯片如图一,可以提供精确的、与外界感测压力线性相关的电压输出。该系列芯片产品采用了敏芯最新的SENSA?工艺,在硅薄膜上沉积微型压阻,利于其压阻效应感应硅薄膜的形变,以间接地精确测量到外界压力。

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 图一、压力传感信号处理芯片
 

MSPD系列芯片为用户提供了灵活的使用方式,使用户可以方便地设计与添加后续的信号处理电路。针对温度和非线性度进行的补偿,对于此系列产品是比较简单的,这是因为此系列产品性能具有高度的一致性和可重复性。之所以有这样的特性,这是由于敏芯的优化的器件设计、独有的传感器加工工艺所造就的。

内部电路结构图

MSPD 系列产品提供一种内部电路结构,如图二所示:

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 图二、未补偿压力传感芯片电路
(双负电压输入端子类型)
 

如果需要将两个输入电压负端子GND1 与GND2 连接在一起,MSPD 系列产品提供一种灵活的内部打线方式,如图三所示,在负端子GND1 与GND2 压焊点的相邻处可以通过植球(打金线)或是植线(打铝线)的方式将两个端子在芯片端实现连接。

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 图三 双负电压输入端子实现短接的方式
 

根据工艺路线的不同,MSPD 系列提供三种不同的芯片,详情见下:

压焊点图:

1. 基于SENSA 工艺的”S”型芯片(厚度500μm):

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 图四 “S”型压焊点尺寸(单位:微米)
 

2. 基于硅‐玻璃键合工艺的”B”型芯片(厚度900μm):

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 图五 “B”型压焊点尺寸(单位:微米)
 

3. 无键合玻璃的”L”型芯片(厚度400μm), 压焊点尺寸同图五。

MSPD系列产品是基于先进的MEMS(微机械电子系统的简称)技术。他的特点有以下几个方面:

o 测量范围:0 - 700 kPa (102 PSI)
o 低成本、高可靠性
o 具有自主知识产权的芯片设计
o 微小的芯片尺寸:0.8mm X 0.8mm
o 100毫伏满量程输出 (典型值)
o ±0.3% 非线性度 (最大值)
o 大范围的工作温度区间(-40 摄氏度 至 +125 摄氏度)

他的应用范围很广泛,有以下范围:

o 胎压监测设备(电子胎压计)
o 泵 / 马达控制
压力开关
o 空压设备
o 机器人控制领域
o 压力控制系统

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