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可控硅压力传感器
点击量:468 日期:2023-09-25 编辑:硅时代
压力传感器是触觉传感的核心部件,是一种精度高、灵敏强的传感器件,在机器人、钢铁化工、智慧城市等领域都有广泛的应用。目前市场上的压力传感器可大致分为:
1.电阻应变式压力传感器;
2.压电式压力传感器;
3.电容式压力传感器;
4.光纤式压力传感器;
5.可控硅压力传感器。
其中可控硅压力传感器凭其体积小、稳定性强、优异的环境适应能力以及较低的加工生产成本(可批量化),在汽车电子、卫生医疗以及航空航天领域都有广泛的应用。
随着当前高稳定性、高精度压力传感器在自动化领域广泛应用后,如何发展具有效果且稳定的封装技术就成了目前制造厂商所面临的难题。可控硅传感器具有三维的机械结构、产品设计和制造技术多样性的特点,这就导致了可控硅传感器与传统芯片会存在诸多不同且更为精细和复杂,且不一样的半导体器件都需要特定的工业和封装技术,这极大的增加了压力传感器的封装难度。
与传统芯片封装不同,可控硅压力传感器除了包括传统芯片封装的电源分配、信号分配和散热问题外,还需要考虑过载保护、低功耗、温度补偿以及对封装环境的控制等问题。传统IC器件的工作环境一般较好,但压力传感器则需要与被测介质直接接触,可能是高温、高压、高腐蚀的使用环境,因此压力传感器的封装难度更高。从消费类应用的低成本封装到汽车航空领域耐高温、耐恶劣气候的高可靠封装,新的应用需求对硅式封装提出了更高的要求,而封装也面临着结构优化、工艺选择等问题。
可控硅压力传感器对封装技术有着高精度、高可控性的要求,如封装的前四个工艺步骤(前段封装)对加工环境要求非常高(温度、湿度以及空气洁净度等),需要相对高端的设备。然而在这一新技术革命领域,国内所研发和制作的高可靠封装设备却十分匮乏,国内只有少量公司具有相关技术实力能实现,像封装进程中至关重要的贴片设备,国内普遍存在技术差、精度低以及压力控制不足的问题,从而容易发生芯片变形、传感器损坏等现象,这给压力传感器的封装带来极大的挑战。