三種常見(jiàn)的壓力傳感器封裝類型

每個(gè) MEMS 壓力傳感器的核心都是 MEMS 硅芯片。 Merit Sensor 擁有并經(jīng)營(yíng)一家晶圓廠，在那里生產(chǎn)所有自己的產(chǎn)品 微機(jī)電芯片. 封裝 MEMS 芯片需要專門(mén)的設(shè)備和技能來(lái)處理小而敏感的芯片并進(jìn)行精細(xì)的引線鍵合。 因此，許多客戶購(gòu)買(mǎi)壓力傳感器封裝，其中芯片已經(jīng)安裝并引線鍵合。 本文將討論 Merit Sensor 的三種封裝類型： 沒(méi)有補(bǔ)償?shù)? 被動(dòng)補(bǔ)償及 完全補(bǔ)償.

無(wú)補(bǔ)償

最基本的壓力傳感器包是無(wú)補(bǔ)償?shù)摹?在未補(bǔ)償?shù)姆庋b中，MEMS 芯片已使用特殊的芯片鍵合材料安裝到陶瓷基板上，引線鍵合到陶瓷上的電跡線，并覆蓋有保護(hù)帽或凝膠。 由于每個(gè)硅芯片本質(zhì)上都是獨(dú)一無(wú)二的，因此每個(gè)芯片的輸出都是獨(dú)一無(wú)二的。 幸運(yùn)的是，硅芯片具有非?？芍貜?fù)的輸出。 這意味著可以補(bǔ)償輸出。

PMD 系列壓力傳感器 – 未補(bǔ)償

為了獲得準(zhǔn)確的輸出，客戶需要進(jìn)行一定程度的補(bǔ)償。 某些應(yīng)用程序有助于客戶進(jìn)行補(bǔ)償。 通常決定補(bǔ)償是由 Merit Sensor 還是客戶執(zhí)行的因素包括：

成本

準(zhǔn)確性

規(guī)格

輸出信號(hào)

被動(dòng)補(bǔ)償

一種更易于使用的壓力傳感器封裝版本，尤其是在室溫下使用時(shí)，是一種帶有被動(dòng)補(bǔ)償?shù)陌姹尽?在這種情況下，壓力傳感器封裝與未補(bǔ)償封裝基本相同； 然而，陶瓷基板上的厚膜電阻器已經(jīng)過(guò)激光修整，可在 10 °C 至 40 °C 的工作溫度下對(duì)芯片的輸出提供足夠的補(bǔ)償。

AP 系列壓力傳感器 – 無(wú)源補(bǔ)償

對(duì)于諸如病房中的有創(chuàng)血壓監(jiān)測(cè)等應(yīng)用，在此溫度范圍內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)償就足夠了。 無(wú)源補(bǔ)償?shù)钠渌锰幨蔷哂袔缀鯚o(wú)限分辨率和以微秒為單位的頻率響應(yīng)時(shí)間的純模擬信號(hào)。

完全補(bǔ)償

在完全補(bǔ)償?shù)膲毫鞲衅鞣庋b中，信號(hào)調(diào)節(jié)（板載 ASIC）用于在很寬的溫度范圍內(nèi)補(bǔ)償芯片的輸出。 MEMS 硅芯片不知道壓力和溫度之間的差異，因此這種補(bǔ)償水平在傳感環(huán)境溫度劇烈波動(dòng)或達(dá)到極端高溫或低溫的應(yīng)用中尤為重要。 通過(guò)信號(hào)調(diào)節(jié)進(jìn)行補(bǔ)償可以提供線性輸出，并使該輸出在 -1 °C 和 1 °C 之間的工作溫度下精確到滿量程輸出的 ±40%（±150%FS 總誤差帶）。

帶有板載 ASIC 的 MEMS 芯片上的惠斯通電橋

例如，如果我們?cè)陲w機(jī)中使用燃油泵和在車輛中使用燃油導(dǎo)軌，那么壓力傳感器通常會(huì)暴露在極端溫度下； 盡管如此，這些壓力傳感器必須提供準(zhǔn)確的輸出。 完全補(bǔ)償?shù)膲毫鞲衅鲗⑹呛线m的解決方案。

需要強(qiáng)調(diào)的是，每個(gè)壓力傳感器都需要單獨(dú)補(bǔ)償，因?yàn)槊總€(gè)壓力傳感器都具有其 MEMS 芯片固有的獨(dú)特輸出。 許多客戶根本沒(méi)有時(shí)間或設(shè)備在后勤或經(jīng)濟(jì)上對(duì)通過(guò)其裝配線的每個(gè)單元執(zhí)行此操作。

審核編輯：郭婷