Les développeurs de systèmes qui ont besoin de capacités de détection de pression lorsque le capteur sera exposé à des milieux agressifs et à une température prolongée doivent savoir que l'emballage est essentiel pour améliorer la fiabilité du capteur de pression. Les capteurs de pression sont souvent exposés à des fluides agressifs, tels que le gaz, l'huile, le réfrigérant et d'autres solvants caustiques qui peuvent endommager les circuits du capteur si le capteur n'est pas correctement emballé. Des capteurs de pression endommagés peuvent entraîner des erreurs de détection et, en fin de compte, des rappels de produits et des risques pour la sécurité.

Les spécifications aéronautiques et automobiles sont particulièrement strictes. Dans ces applications, les températures varient entre -40 et 150 °C. De plus, les exigences de précision et de fiabilité dans ces applications ont tendance à être exigeantes, car la défaillance d'un composant peut entraîner un risque pour la sécurité et/ou un rappel de produit.

Une autre chose à considérer qui est liée à la température est les coefficients de dilatation thermique (TCE) entre le Élément de détection MEMS, ou die, et le substrat sur lequel il est fixé. L'acier inoxydable peut sembler être un excellent matériau de substrat, mais son TCE est beaucoup plus élevé que le TCE du silicium, dont est faite la puce MEMS. En bref, l'acier inoxydable se dilate et se contracte beaucoup plus que le silicium. Ces différences de TCE font réagir l'élément de détection MEMS comme il le ferait avec une pression réelle, introduisant ainsi des erreurs de détection.

Les médias doivent également être pris en compte. Les adhésifs sont souvent utilisés pour sceller la puce MEMS au substrat et protéger les circuits du capteur. Cependant, les adhésifs se ramollissent avec une exposition prolongée à des supports agressifs. Les applications médicales, par exemple, n'exposent pas le capteur à des milieux aussi agressifs que l'essence, mais même une solution saline peut être corrosive après que le capteur y a été exposé assez longtemps. En outre, le processus de nettoyage et de stérilisation nécessite généralement un contact répété avec des produits chimiques caustiques, tels que l'eau de Javel. Lorsque les adhésifs se ramollissent et que les joints se brisent, les circuits peuvent être endommagés et des erreurs de détection peuvent se produire.

En plus de la température et des fluides, la pression doit être prise en compte. Des pressions suffisamment élevées (environ 300 psi) peuvent entraîner le détachement de l'élément de détection MEMS du substrat lorsque des adhésifs sont utilisés pour la liaison de puce MEMS.

Une autre chose qui dégrade la force de liaison des adhésifs est l'humidité. Très peu d'adhésifs ou d'époxydes peuvent résister à une exposition à long terme à des températures élevées avec une humidité élevée. Et les époxydes spéciaux conçus pour cet environnement exerceront une contrainte importante sur l'élément de détection MEMS, déclenchant à nouveau des erreurs de détection.

Pour qu'un capteur de pression fonctionne bien de -40 à 150 °C, même dans des milieux agressifs et à une pression supérieure à 300 psi, le bon emballage est essentiel.

Chez Merit Sensor, nous nous sommes assurés que nos capteurs de pression ont été conçus pour les fluides agressifs et les températures élevées. Nous avons des collages innovants faits d'éléments qui sont très résistant aux médias agressifs. Ces liaisons de matrices sont réalisées sur des substrats céramiques, ce qui donne des TCE étroitement assortis. Il en résulte des ensembles de capteurs de pression d'une précision et d'une fiabilité élevées.

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