Tre tipi comuni di pacchetti sensore di pressione

30 luglio 2021

Merit Sensor possiede e gestisce un wafer fab, dove produce tutto il proprio I MEMS muoiono

Il cuore di ogni sensore di pressione MEMS è un die in silicio MEMS. Merit Sensor possiede e gestisce un wafer fab, dove produce tutto il proprio I MEMS muoiono. Il confezionamento di uno stampo MEMS richiede attrezzature e competenze specializzate per gestire lo stampo piccolo e sensibile e per eseguire il delicato collegamento dei fili. Pertanto, molti clienti acquistano pacchetti di sensori di pressione, in cui lo stampo è già stato montato e fissato a filo. Questo articolo discuterà Merit Sensortre tipi di pacchetti: non compensato, compensato passivamentee completamente compensato.

Non compensato

Il pacchetto sensore di pressione più elementare non è compensato. In una confezione non compensata, il die MEMS è stato montato su un substrato ceramico con uno speciale materiale die-bond, legato a filo a tracce elettriche sulla ceramica e coperto con un cappuccio protettivo o gel. Poiché ogni die di silicio è intrinsecamente unico, l'output per ciascuno sarà unico. Fortunatamente, i die in silicio hanno uscite molto ripetibili. Ciò significa che l'uscita può essere compensata.

Componenti interni del sensore di pressione serie PMD

Sensore di pressione serie PMD – Non compensato

Per ottenere un output accurato, il cliente dovrà eseguire un certo grado di compensazione. Alcune applicazioni si prestano a compensi effettuati dal cliente. Fattori che spesso determinano se la compensazione viene eseguita da Merit Sensor o il cliente include quanto segue:

  • Costo
  • Precisione
  • Dimensioni
  • Segnale di uscita

Compensato passivamente

Una versione più pronta all'uso di un pacchetto sensore di pressione, specialmente per l'uso a temperatura ambiente, è quella con compensazione passiva. In questo caso il pacco sensore di pressione è sostanzialmente lo stesso di un pacco non compensato; tuttavia, i resistori a film spesso sul substrato ceramico sono stati tagliati al laser, fornendo un'adeguata compensazione dell'uscita del die a temperature di esercizio comprese tra 10 °C e 40 °C.

Resistore a film spesso tagliato al laser su sensore di pressione serie AP

Sensore di pressione serie AP – Compensazione passiva

Per applicazioni, come il monitoraggio invasivo della pressione sanguigna in una stanza d'ospedale, è sufficiente una compensazione in questo intervallo di temperatura. Altri vantaggi della compensazione passiva sono il segnale analogico puro con risoluzione praticamente infinita e tempi di risposta in frequenza in microsecondi.

Completamente compensato

In un pacchetto sensore di pressione completamente compensato, il condizionamento del segnale (un ASIC integrato) viene utilizzato per compensare l'uscita del die su un ampio intervallo di temperatura. Un die di silicio MEMS non conosce la differenza tra pressione e temperatura, quindi questo livello di compensazione è particolarmente critico nelle applicazioni in cui la temperatura dell'ambiente di rilevazione fluttua drasticamente o raggiunge alti o bassi estremi. La compensazione attraverso il condizionamento del segnale può fornire un'uscita lineare e rendere tale uscita precisa quanto ±1 percento dell'uscita a fondo scala (±1 % di banda di errore totale FS) a temperature di esercizio comprese tra -40 °C e 150 °C.

Ponte di Wheatstone con ASIC

Ponte di Wheatstone su uno stampo MEMS con un ASIC integrato

Se usiamo le pompe del carburante negli aeroplani e le rotaie del carburante nei veicoli, ad esample, è tipico che i sensori di pressione siano esposti a temperature estreme; tuttavia, è essenziale che questi sensori di pressione offrano un'uscita accurata. Un sensore di pressione completamente compensato sarebbe la soluzione appropriata.

Componenti interni del sensore di pressione serie TVC

Sensore di pressione serie TVC – Completamente compensato

È importante sottolineare che ogni sensore di pressione richiederà una compensazione individuale, poiché ognuno avrà un'uscita unica inerente al suo die MEMS. Molti clienti semplicemente non hanno il tempo o le attrezzature per farlo logisticamente o economicamente per ogni unità che passa attraverso la loro catena di montaggio.

Merit Sensor ha l'esperienza e le attrezzature per gestire questo passaggio necessario per il cliente. Inoltre, spesso, anche se non sempre, ha senso che il risarcimento venga effettuato prima che la parte lasci la nostra struttura. Tuttavia, abbiamo lasciato opzioni per quei clienti che scelgono di fare il proprio risarcimento. Come sempre, il nostro responsabili commerciali e team tecnico technical sarà lieto di rispondere a qualsiasi domanda correlata.

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