Este artículo tiene como objetivo describir los mejores métodos para manipular y montar sensores de presión de matriz desnudos. Merit Sensor fabrica todos los chips de presión en obleas de 4 pulgadas, que se cortan y entregan en película Mylar (cinta de aluminio). Esta cinta de aluminio está fijada a un marco de oblea de metal que es apropiado para la mayoría de las máquinas de soldadura por troquel automatizadas (consulte la Figura 1). Si una unidad está marcada con un punto de tinta negra, se considera que es una unidad defectuosa.

Embalaje y almacenamiento

Todas las obleas ensambladas en cinta de aluminio se suministrarán en cubiertas de plástico tipo almeja (consulte la Figura 2), que luego se insertan en una bolsa antiestática con cierre hermético. Se requiere que las bolsas se abran solo en salas limpias y se almacenen en un gabinete oscuro lleno de nitrógeno tan pronto como se abra. Las obleas se pueden enviar individualmente o en múltiples conchas en una sola bolsa de plástico antiestática con cierre hermético. La etiqueta de cada bivalva incluirá la cantidad de matriz en buen estado, el número de orden de compra (si corresponde), el número de pieza y el número de lote y oblea (consulte la Figura 3). La cinta de aluminio también tendrá escrito el número de lote y de la oblea.

La temperatura de almacenamiento es de 19-26 °C: En un entorno de almacenamiento adecuado, el tiempo de almacenamiento de las obleas aserradas es de unos cinco años. El almacenamiento más allá de este límite, o el almacenamiento en un entorno diferente o no controlado, puede ocasionar problemas de picado en la unión del troquel (troquel pegado) o uniones de alambre poco confiables debido a la corrosión de las almohadillas de unión de aluminio.

Manipulación de obleas

Todos fichas de sensores están 100% probados eléctricamente para garantizar que cumplen con los límites de la hoja de datos. Las obleas se examinan visualmente para garantizar que todos los sensores estén completamente libres de defectos. Los chips de presión cumplen con RoHS y, en la mayoría de los casos, consisten en una pila de silicio/vidrio unida electrostáticamente.

• Todas las obleas se montan, prueban, cortan en cubitos y se entregan en un marco de metal para obleas. Dependiendo del producto, cada oblea rinde alrededor de 600 a 1600 piezas.
• Se debe tener especial cuidado al manipular la oblea ya que su superficie es muy sensible.
• Aunque no se requiere limpieza, la oblea debe abrirse en una sala limpia.
• No se recomienda quitar el troquel del marco de la oblea con pinzas. Las virutas de presión deben recogerse con una herramienta hecha de goma blanda con un orificio de vacío en el medio que sea más grande que la membrana del sensor.
• La fuerza de unión no debe exceder los 100 gramos para evitar el estrés mecánico, que puede provocar un desvío inestable y a la deriva.
• Es fundamental limpiar todas las herramientas a fondo para evitar que queden residuos en las almohadillas de unión, lo que podría provocar problemas de fiabilidad.
• Para los sensores de presión manométrica (agujero en la parte posterior), se pueden usar pasadores eyectores con 3 o 4 agujas para retirar el troquel de la cinta de oblea.
• Para sensores de presión absoluta (sin agujero en la parte trasera) una sola aguja eyectora será adecuada.
• Deben evitarse temperaturas de proceso superiores a 225 °C. Si la temperatura máxima es más baja, el sensor será más estable a largo plazo.

Montaje de Chips de Presión

• La unión del troquel con silicona dura o epoxi generalmente dará como resultado un valor de compensación inestable y un alto TCO (compensación del coeficiente de temperatura).
• Los chips de presión son sensibles a la tensión mecánica, en particular los sensores con presiones de escala completa por debajo de 1 bar. Estos chips de presión deben montarse con un adhesivo de silicona suave con una dureza baja (A25 o inferior) y un grosor de línea de unión de 50-100 µm. En particular, se debe tener cuidado para evitar que el adhesivo suba por las paredes internas o externas de la matriz del sensor, ya que esto podría generar una salida inestable.
• Todos los chips de presión se han optimizado para una estabilidad a largo plazo y la señal de salida más alta. Para lograr el mejor rendimiento (comportamiento de la temperatura, deriva a largo plazo, histéresis), se debe tener especial cuidado al montar la matriz.

Colocación de los chips de presión

• Las almohadillas de unión en cada chip de presión son de al menos 100 × 100 µm. El material de la almohadilla está hecho de aluminio y tiene un grosor de 1-2 µm.
• Se puede usar un alambre de aluminio o de oro para la unión de alambres. Una buena unión de bola de oro termosónica, con alambre de oro de 30 µm, dará como resultado una fuerza de corte de bola de >30 gramos y una fuerza de tracción de >6 gramos.
• Se debe usar un gel de silicona suave sin iones con una viscosidad de <1000 cps y sin dureza para proteger las uniones del cable. El gel puede tener un impacto considerable en el rendimiento del sensor; por lo tanto, se debe tener especial cuidado al hacer una selección. Merit Sensor ha probado y actualmente utiliza Dow Corning Sylgard 527.
• El gel se puede aplicar como una gota sobre la superficie del sensor para simplemente proteger las almohadillas de unión de la corrosión. Si es necesaria una protección adicional contra la humedad, se puede cubrir toda el área alrededor del sensor, incluidos los cables de unión.
• Para el sensor de presión manométrica, donde la presión se aplica desde la parte posterior, Merit Sensor aún recomienda proteger la parte superior del sensor con un gel para evitar la corrosión de la almohadilla de unión de aluminio.

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