在集成电路出产工艺和专用微机电加工步骤的基础上，MEMS是一项蓬勃发展的高新技术，选取MEMS技术开发的压力传感器拥有体积幼、沉量轻、响应快、活络度高、批量出产容易、成本低蹬着点，逐步取代了基于传统机电技术的压力传感器
。目前，很多MEMS压力传感器利用于汽车电子系统，如发起机共轨压力、油压力、歧管空气进气压力、轮胎压力等
。其中，油压传感器是丈量汽车发起机油压的沉要传感器，其靠得住性直接关系到汽车和人的安全
。选择MEMS压力芯片，成功研发汽车发起机油压力传感器，钻研油压力传感器的封装工艺和靠得住性
。在传感器开发过程中，严格依照汽车电子产品的质量要求，分析和测试传感器的包装和装置过程，大大提高了传感器的靠得住性
。

二是工作道理和造作技术
。

MEMS压力传感器利用压阻效应道理，选取集成工艺技术混合扩散，沿单晶硅片上的特定晶方向形成应变电阻，形成惠斯通电桥，利用硅片资料的弹性力学个性，在统一硅片资料上进行各向异性微加工，形成集力敏和力电转换检测为一体的扩散硅片传感器
。通常来说，传感器芯片产生4个多晶硅电阻，电阻造作在硅膜的边缘，是由于在膜的边缘，当膜受到作使劲时，应变引起的电阻变动最大
。4个电阻R1、R2、R3、R4组成惠斯通电桥组成压力检测电路，当电桥输入的电压为Vin时，膜上的4个电阻相称(即R1=R3=R3=R4)，当膜受力变形时，2个电阻变大，2个电阻变幼，

Voffset是传感器零应力和零应变时的输出
。从式(1)能够看出，压阻压力传感器有两种工作方式，一种是恒压工作，另一种是恒流工作
。

MEMS压力传感器的沉要包装大局之一是选取充油不锈钢结构，称为充油的根基造作技术蕴含芯片、导线、包装箱、充油和二次组装
。

三是靠得住的尝试
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3.1芯片贴片技术
。

传感器的芯片技术对传感器的机能有很大影响，通常要求足够的芯片强度，尽可能幼的芯片应力，满足传感器的工作温度等
。对压力芯片使用的贴片资料重要有焊料和胶料，分歧的贴片资料对传感器的机能有很大影响
。焊接芯片时必要金属化处置芯片背面，技术复杂，用胶片芯片，技术单一，成本低，本压力传感器选择芯片技术芯片
。固化后粘合剂的硬度对传感器的机能有很大影响，因而粘合剂对压力传感器零点输出的影响进行了试验，对于统一芯片，别离选取无粘合剂、软粘合剂(杨氏模量约为1~10MPa量级，玻璃化温度低于-40℃)，硬粘合剂(杨氏模量为3.56GPa，玻璃化温度为85℃)等3种情况，在-30~125℃进行了试验
。

粘合剂对传感器零点的影响随温度的变动而变动，在低温下，使用硬粘合剂的传感器零点显著高于使用软粘合剂和无粘合剂，这种差距随温度的上升而变幼
。这重要有三个原因：①胶水的弹性模量随温度升高而变
；②胶水的高温硬化，低温时会引起收缩的残存应力；③胶水与芯片资料的热膨胀系数分歧产生的扰爪力
。出格必要把稳的是，85℃后，硬胶的影响忽然变幼，险些与无胶的情况一样
。这是由于硬橡胶的玻璃化温度(Tg)为85℃，高于Tg时橡胶的杨氏模量变幼，对传感器零点温度的影响变幼
。因而，在选择胶水时，胶水的Tg大于传感器的工作温度，确保传感器零点的不变性和工作靠得住性
。

3.2引线衔接技术
。

引线键有Al线和Au线两种，Au线机能好，压力传感器的键技术选择Au线
。在键合过程中，要维持键合面清，不然会影响键合强度，等离子洗濯是有效提高键合强度的步骤
。油压传感器工作环境恶劣，出格是频饭伛动会导致金丝出缺点的处所委顿断裂，或者最容易委顿的处所，例如第二焊点左近的颈部地位断裂，因而必要较高的键合质量
。已经对开发的油压传感器进行过台架试验，在一组样品中经过6×105次加压和卸压试验后，发现两个样品产生故障，故障分析了局显示，一个样品的故障模式是信号处置电路的电阻败坏，另一个样品的故障模式是金线断裂
。在这种情况下，可选取双金丝键合工艺，尽量选择高纯度、低缺点的金丝，在引线键合过程中进行靠得住性试验
。

3.3硅油的选择和处置
。

由于芯片对环境的要求特殊，接触硅芯片的硅油必要具备以下特点：优良的介电机能，尽可能幼的热膨胀系数，优良的化学不变性，优良的耐热性和耐寒性
。硅油的净化处置是薄膜隔离压力传感器封装的沉要技术步骤，若是净化不干净，硅油和传感器的压力部门的油腔混合气体、水分等容易挥发的物质，温度区整体的体积变动不规定，表部的待测压力不能正确地传递给芯片，压力传感器的温度变动越发严沉
。这种景象反映在零点的温度漂移上，可用于评估包装质量
。通常，由于恒压源激励下压力传感器的活络度温度系数为负值，压力传感器的零点稍降落，如图5、6、7、8所示硅油净化不及的压力传感器零点的温度漂移很大，但随着温度漂移量的增长，这种温度漂移量很难保障硅油的高度
。

硅油在高温下长功夫工作会产生变动
。若是新分化的化学成分中含有幼颗粒的导电性物质，可能会通过芯片钝化层粉碎芯片或染指扩散阻力条的中央，形成短路或传染
。如图6所示，隔离包装的压力传感器长功夫搁置在125℃的高温下
。

1#、2#、3#涂抹；げ，4#、5#未涂抹；げ
。没有；げ愕拇衅髟诟呶孪卤Ａ粼200幼时后，其零点忽然产生变动，之后数据不不变涂有；げ愕难沽Υ衅髁愕阍600幼时以上后也不变
。因而，为了预防硅油传染引起的压力传感器故障，采取了必要的措施
。首先，在高温下尽量选择不变的硅油，其次，尽量选择钝化层好的芯片，最后，在不影响敏感度的情况下，在封装过程中也能够对芯片和导线进行钝化层处置
。

四是结论
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分析和尝试了局批注，油压传感器的包装资料和各工艺步骤城市影响传感器的机能和靠得住性
。贴片橡胶的机能不能满足要求，传感器信号的漂移和高温不不变的导线衔接强度不及，工作中断裂的硅化学不变性和耐温性不及，传感器的高温输出信号不不变，硅油中的空气和杂质传感器的零点输出过大等
。这些问题的存在会影响传感器的持久靠得住性
。

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