作者:vbond 發布時間:2022-11-02 15:05 瀏覽次數 :
傳感器是一種可以將物理參數轉換為模擬或數字信號輸出的輸入設備。換句話說,它會用力、濕度、光等物理量轉換為等效電輸出。溫度傳感器包括各種應用中常用的傳感器、濕度、氣體、壓力、汽車和觸摸傳感器等。用于傳感器的技術包括聲學、電容、多普勒、電磁、機電、熱敏電阻、電感、光學、微波、激光、超聲波、壓電效應等。
如今工業、汽車、許多壓力傳感器在惡劣環境中的應用,如航空航天,甚至醫療設備,都對開發人員提出了矛盾的要求。這導致了高成本的妥協。通常,這些傳感器用于測量可能損壞傳感器元件的苛刻流體(如制冷劑)、油、氣體或其他腐蝕性溶劑)、液體和壓力。由于溫度要求的增加,即使超過準確的壓力讀數補償也會出現其他問題。
航空航天和汽車的規格特別嚴格,工作溫度范圍高達-40℃至+150℃。由于部件故障可能導致安全風險或產品召回,這些堅固的應用通常具有很高的準確性和可靠性要求。
AMB覆銅陶瓷基板是一種無機化合物,含有金屬或準金屬,以及具有共價鍵或離子鍵的非金屬固體材料。普通陶瓷有磚、瓷器和陶器。高級陶瓷是由具有特殊性能的材料制成的,又稱精細陶瓷、工程陶瓷、高性能陶瓷、高科技陶瓷或技術陶瓷。傳統上陶瓷是由粉末制成,然后用強度加熱制成、硬度、材料的脆性和低導電性。
陶瓷可以廣泛應用于幾乎所有的應用領域,包括工程和工業領域,包括醫藥、汽車、空間和環境領域。陶瓷在腐蝕性環境中非常有用,可以在高溫下長期使用,而不會改變其性能。TiO2、Al2O3和ZrO2等陶瓷氧化物的優勢與其他聚合物和金屬進行了比較,并報告說,這些氧化物可用于各種具有特殊性能和優勢的傳感器應用。這對航空公司來說是正確的、汽車、陶瓷材料在醫藥和化工行業的使用具有重要意義。雖然許多領域的傳感器都是由陶瓷制成的,但這些材料的易碎性限制了它們在建筑材料中的應用。
為了在-40℃至+150℃壓力傳感器在溫度范圍內表現良好,需要穩定的壓力傳感器MEMS元件和穩定的包裝和制造工藝。然而,不穩定通常是由于MEMS裸片的TCE(熱膨脹系數)和它安裝的基板之間的差異。雖然不銹鋼可能被認為是一種完美的基材,但它的TCE遠高于硅。金屬會隨著溫度的變化而膨脹和收縮,焊接在其上的硅元素變化較小。MEMS元件會對由TCE由差異引起的應力做出反應,從而導致看起來像系統壓力變化的錯誤,從而給系統設計者帶來新的可靠性問題。
一種新型的壓力傳感器包裝方法,使用金錫焊接合金AMB即使在極寬的溫度范圍內,銅陶瓷基板上也會創建共晶芯片鍵合、氣密密封也可以在苛刻的流體和高壓下實現。AMB覆銅陶瓷基板接近硅TCE,所以沒有明顯的熱失配,錫和金是常見的焊接元素,能很好地粘附在苛刻的流體上。
雖然可制造性受其高熔點的影響,但低熔點的合金是通過金錫焊接鍵產生的,比例為80:20。這反過來又提高了制造性,同時保留了兩種金屬在惡劣環境中的優勢。雖然這種金錫焊料比粘合劑更貴,但與顯著提高維護成本和長期可靠性相比,成本差異很小。