С постоянным развитием науки и техники, Технология MEMS все чаще используется в различных областях, Особенно в области датчиков. Датчик давления является одной из лучших областей применения технологии MEMS. Он имеет преимущества высокой точности, высокая чувствительность, небольшой размер, низкое энергопотребление, и т. д., и широко используется в промышленности, медицинский, автомобиль, авиация и другие поля.
Затем давайте посмотрим на проектирование и производство датчиков давления на основе технологии MEMS.
1. Структура и принцип датчика давления
Датчики давления, как правило, состоят из чувствительных элементов, Схемы обработки сигналов, выходные цепи и оболочки. Среди них, Возмодительный элемент является ядром компонентом датчика давления, который может преобразовать полученную физическую величину в электрический сигнал. В соответствии с различными принципами работы, Возможные элементы можно разделить на датчики давления резистивного деформации, емкостные датчики давления и микромеханические датчики давления.
Микромеханический датчик давления производится с использованием технологии MEMS. Его основная структура включает диафрагму, полость, проводящий слой, фиксированный слой, и т. д.. Когда давление действует на диафрагму датчика, произойдет небольшая деформация изгиба. Эта деформация вызовет небольшое изменение расстояния между проводящим слоем и фиксированным слоем на диафрагме, таким образом изменяя значение емкости, а затем расчет результата. Количество полученного давления.
2. Характеристики датчиков давления MEMS
Из -за использования технологии MEMS, МЭМС датчики давления имеют различные характеристики, такой как маленький размер, легкий вес, высокая точность, быстрый ответ, высокая надежность, и низкое потребление энергии. Его чувствительность может достичь 1pa, и ошибка меньше, чем 0.2%. В то же время, Датчики давления MEMS также имеют такие характеристики, как сопротивление землетрясения и противоположность, и подходят для применений в сложных условиях.
3. Производственный процесс датчиков давления MEMS
Производственный процесс датчиков давления MEMS в основном включает в себя обработку пластин, обработка полости, Проводящая обработка слоя, Упаковка и другие ссылки.
Обработка пластин является первым шагом в производстве датчиков MEMS, и его операция должна быть выполнена в очищенном, Бесплатная среда. MEMS Prafer Technology опирается на производственный процесс интегрированных подложков схемы, Использование фоторезистских процессов, маскировочные процессы, процессы испарения и другие методы интеграции чувствительных элементов, Контрольные схемы и контакты подключения на той же пластине.
Обработка полости - это процесс резки, травление, и связанные пластины, чтобы сформировать структуру полости датчика. Этот процесс требует мастеринговых технологий, таких как разрезание лезвия, лазерное травление, и травление ионного луча.
Обработка проводящего слоя является одним из распространенных процессов, в которых такие металлы, как медь и алюминий, превращаются в тонкие пленки и обрабатываются с использованием технологии фотолитографии для формирования компонентов, таких как варианты или конденсаторы. В то же время, Электронный луча или методы микроработа также используются для изготовления микропроводных конструкций.
Упаковка предназначена для обеспечения герметизации компонентов MEMS в условиях использования, и это также один из самых сложных аспектов. Датчики MEMS обычно упаковываются с использованием упаковки на уровне пластин (CSP), пластиковая упаковка и другие процессы.
4. Будущее развитие датчиков давления MEMS
С непрерывным развитием технологий и широким применением датчиков MEMS в различных областях, предсказывается, что будущие датчики давления MEMS будут иметь следующие характеристики:
1. Диверсифицированная структура. В настоящий момент, Большинство датчиков давления MEMS основаны на чувствительных к давлению компонентов с одной структурой. Будущие датчики давления требуют более гибких многоэтапных и многоструктурных конструкций.
2. Улучшенная точность. Датчики давления MEMS имеют отличную точность, Но в будущем развитии, Их точность и отношение сигнал / шум будут по-прежнему улучшаться, чтобы обеспечить более точные возможности измерения для различных приложений.
3. Снижение энергопотребления. МЭМС датчики давления потреблять электричество, и будущее развитие требует лучшего сокращения их энергопотребления для достижения более низкого потребления энергии.
Суммировать:
Суммируя, Датчики давления на основе технологии MEMS имеют широкие перспективы применения, высокий технический контент и хорошие перспективы рынка. С постоянным улучшением технологий производства и расширением применения применения, Считается, что датчики давления MEMS обеспечат более полные и надежные решения измерения в различных областях.
