MEMS壓力傳感器應(yīng)用

圖4 硅壓阻式壓力傳感器實物

電容式壓力傳感器利用MEMS技術(shù)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(jié)構(gòu)

圖6 電容式壓力傳感器實物

MEMS壓力傳感器的應(yīng)用

MEMS壓力傳感器廣泛應(yīng)用于汽車電子：如TPMS、發(fā)動機機油壓力傳感器、汽車剎車系統(tǒng)空氣壓力傳感器、汽車發(fā)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(diào)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(yè)電子：如數(shù)字壓力表、數(shù)字流量表、工業(yè)配料稱重等。

典型的MEMS壓力傳感器管芯（die）結(jié)構(gòu)和電原理如圖7所示，左是電原理圖，即由電阻應(yīng)變片組成的惠斯頓電橋，右是管芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。典型的MEMS壓力傳感器管芯可以用來生產(chǎn)各種壓力傳感器產(chǎn)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(nèi)（MCM），使產(chǎn)品設(shè)計師很容易使用這個高度集成的產(chǎn)品設(shè)計最終產(chǎn)品。

圖7 典型的MEMS壓力傳感器管芯（die）結(jié)構(gòu)和電原理

MEMS壓力傳感器Die的設(shè)計、生產(chǎn)、銷售鏈

MEMS壓力傳感器Die的設(shè)計、生產(chǎn)、銷售鏈如圖9所示。目前IC的4寸圓晶片生產(chǎn)線的大多數(shù)工藝可為MEMS生產(chǎn)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(shè)備。壓力傳感器產(chǎn)品生產(chǎn)廠商需要增加價格不菲的標(biāo)準(zhǔn)壓力檢測設(shè)備；

圖9 MEMS壓力傳感器Die的設(shè)計、生產(chǎn)、銷售鏈