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可控硅壓力傳感器
點擊量:578 日期:2023-09-25 編輯:硅時代
壓力傳感器是觸覺傳感的核心部件,是一種精度高、靈敏強的傳感器件,在機器人、鋼鐵化工、智慧城市等領域都有廣泛的應用。目前市場上的壓力傳感器可大致分為:
1.電阻應變式壓力傳感器;
2.壓電式壓力傳感器;
3.電容式壓力傳感器;
4.光纖式壓力傳感器;
5.可控硅壓力傳感器。
其中可控硅壓力傳感器憑其體積小、穩定性強、優異的環境適應能力以及較低的加工生產成本(可批量化),在汽車電子、衛生醫療以及航空航天領域都有廣泛的應用。
隨著當前高穩定性、高精度壓力傳感器在自動化領域廣泛應用后,如何發展具有效果且穩定的封裝技術就成了目前制造廠商所面臨的難題。可控硅傳感器具有三維的機械結構、產品設計和制造技術多樣性的特點,這就導致了可控硅傳感器與傳統芯片會存在諸多不同且更為精細和復雜,且不一樣的半導體器件都需要特定的工業和封裝技術,這極大的增加了壓力傳感器的封裝難度。
與傳統芯片封裝不同,可控硅壓力傳感器除了包括傳統芯片封裝的電源分配、信號分配和散熱問題外,還需要考慮過載保護、低功耗、溫度補償以及對封裝環境的控制等問題。傳統IC器件的工作環境一般較好,但壓力傳感器則需要與被測介質直接接觸,可能是高溫、高壓、高腐蝕的使用環境,因此壓力傳感器的封裝難度更高。從消費類應用的低成本封裝到汽車航空領域耐高溫、耐惡劣氣候的高可靠封裝,新的應用需求對硅式封裝提出了更高的要求,而封裝也面臨著結構優化、工藝選擇等問題。
可控硅壓力傳感器對封裝技術有著高精度、高可控性的要求,如封裝的前四個工藝步驟(前段封裝)對加工環境要求非常高(溫度、濕度以及空氣潔凈度等),需要相對高端的設備。然而在這一新技術革命領域,國內所研發和制作的高可靠封裝設備卻十分匱乏,國內只有少量公司具有相關技術實力能實現,像封裝進程中至關重要的貼片設備,國內普遍存在技術差、精度低以及壓力控制不足的問題,從而容易發生芯片變形、傳感器損壞等現象,這給壓力傳感器的封裝帶來極大的挑戰。