MEMS壓力傳感器應用
電容式壓力傳感器利用MEMS技術在硅片上制造出橫隔柵狀,上下二根橫隔柵成為一組電容式壓力傳感器,上橫隔柵受壓力作用向下位移,改變了上下二根橫隔柵的間距,也就改變了板間電容量的大小,即△壓力=△電容量(圖5)。電容式壓力傳感器實物如圖6。
圖5 電容式壓力傳感器結構
圖6 電容式壓力傳感器實物
MEMS壓力傳感器廣泛應用于汽車電子:如TPMS、發動機機油壓力傳感器、汽車剎車系統空氣壓力傳感器、汽車發動機進氣歧管壓力傳感器(TMAP)、柴油機共軌壓力傳感器;消費電子:如胎壓計、血壓計、櫥用秤、健康秤,洗衣機、洗碗機、電冰箱、微波爐、烤箱、吸塵器用壓力傳感器,空調壓力傳感器,洗衣機、飲水機、洗碗機、太陽能熱水器用液位控制壓力傳感器;工業電子:如數字壓力表、數字流量表、工業配料稱重等。
典型的MEMS壓力傳感器管芯(die)結構和電原理如圖7所示,左是電原理圖,即由電阻應變片組成的惠斯頓電橋,右是管芯內部結構圖。典型的MEMS壓力傳感器管芯可以用來生產各種壓力傳感器產品,如圖8所示。MEMS壓力傳感器管芯可以與儀表放大器和ADC管芯封裝在一個封裝內(MCM),使產品設計師很容易使用這個高度集成的產品設計最終產品。
圖7 典型的MEMS壓力傳感器管芯(die)結構和電原理
MEMS壓力傳感器Die的設計、生產、銷售鏈
MEMS壓力傳感器Die的設計、生產、銷售鏈如圖9所示。目前IC的4寸圓晶片生產線的大多數工藝可為MEMS生產所用;但需增加雙面光刻機、濕法腐蝕臺和鍵合機三項MEMS特有工藝設備。壓力傳感器產品生產廠商需要增加價格不菲的標準壓力檢測設備;
圖9 MEMS壓力傳感器Die的設計、生產、銷售鏈
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