【经验】硅微压阻传感器封装工艺简介,以SM30D硅微加工压阻式压力传感器为例
压力传感器的技术关键在于封装工艺和敏感芯体。敏感芯体采用硅材料微加工压阻式裸片。介质只与硅材料接触,芯片以模具形式提供,可作为OEM系统的一部分安装在陶瓷或金属基板上,或者它们也可能被封装到专有或专用传感器线路中。压力传感器的裸片可选择SMI或者Melexis。拿到一颗裸片,对于压力传感器研发工程师而言,需要如何应用?
这里以SMI的SM30D硅微加工压阻式压力传感器为例,介绍下硅微压阻传感器的封装工艺。
SM30D具有以下优势:
1)SM30D压阻式压力传感器具有极强的抗腐蚀性,可应用于恶劣环境。
2)SM30D压阻式压力传感器的尺寸仅为134毫米×1.34毫米,尺寸较小,在电路设计时可以有效减小PCB的面积。
因此SM30D非常适合应用于汽油车燃油颗粒过滤器和柴油车燃油颗粒过滤器。
SM30D选取开放式桥式电路,如下图所示。
封装前的工作:
(1)SM30D推荐安装在陶瓷材质基板。
(2)组装过程中需要注意做好ESD静电防护,特别是操作压力芯片过程中。组装前要注意不能有油污灰尘等。
(3)组装前进行高低温循环以释放应力。为避免芯片高温不稳定影响到产品性能,要求芯片进行高温测试,在85℃下保持1小时,通电5分钟,测试通电常压下输出。
敏感芯体的封装过程:
压力芯片安装前,先用环氧树脂胶将硼硅玻璃粘贴在陶瓷基板上,固化后再用环氧树脂胶把芯片粘贴在硼硅玻璃上,安装芯片时要注意方向。
陶瓷基板与连接组件间用环氧树脂胶粘贴固定,陶瓷基板上焊盘与连接组件的插针之间用锡焊或信号线(焊盘与插针间距较大时)连接。
邦线可用铝线或金线,邦线处用环氧胶固化保护,压力芯片敏感区域不能覆胶。
各部件之间粘接,相关焊线的绝缘保护层、填充层,均采用AB胶。
芯体封装后如下图所示:
组件注意事项:
(1)组件四周与外壳间采用激光焊接,焊接后进行泄漏测试。
(2)零点偏移ZMO、满量程输出电压、综合精度通过电路板调节。
以上是SMI裸片应用于压力传感器的封装工艺简介,如果您对此有兴趣或仍有问题可以联系世强400-887-3266。
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