センサーが過酷な媒体にさらされ、温度が上昇する圧力センシング機能を必要とするシステム開発者は、圧力センサーの信頼性を向上させるためにパッケージングが重要であることを知っておく必要があります。 圧力センサーは、センサーが適切にパッケージ化されていない場合、センサーの回路に損傷を与える可能性がある、ガス、オイル、冷媒、およびその他の苛性溶剤などの過酷な液体にさらされることがよくあります。 損傷した圧力センサーは、検出エラーにつながり、最終的には製品のリコールや安全上のリスクにつながる可能性があります。

航空宇宙および自動車の仕様は特に厳しいものです。 これらのアプリケーションでは、温度範囲は -40 ～ 150 °C です。 さらに、コンポーネントの故障が安全上のリスクや製品のリコールにつながる可能性があるため、これらのアプリケーションにおける精度と信頼性の要件は厳しくなる傾向があります。

温度に関連して考慮すべきもう XNUMX つのことは、熱膨張係数 (TCE) です。 MEMSセンシング素子、またはダイ、およびそれが取り付けられている基板。 ステンレス鋼は優れた基板材料のように見えるかもしれませんが、その TCE は、MEMS ダイが作られるシリコンの TCE よりもはるかに高くなります。 要するに、ステンレス鋼はシリコンよりもはるかに伸縮します。 これらの TCE の違いにより、MEMS センシング エレメントが実際の圧力と同じように反応するため、センシング エラーが発生します。

メディアも考慮する必要があります。 接着剤は、MEMS ダイを基板にシールし、センサーの回路を保護するためによく使用されます。 ただし、接着剤は過酷な媒体に長時間さらされると柔らかくなります。 たとえば、医療アプリケーションでは、センサーがガソリンほど過酷な媒体にさらされることはありませんが、センサーが十分に長くさらされると、生理食塩水でさえ腐食する可能性があります。 さらに、洗浄および滅菌プロセスでは、通常、漂白剤などの苛性化学物質と繰り返し接触する必要があります。 接着剤が軟化してシールが破れると、回路が損傷し、検出エラーが発生する可能性があります。

温度と媒体に加えて、圧力を考慮する必要があります。 MEMS ダイ ボンドに接着剤が使用されている場合、約 300 psi という十分に高い圧力により、MEMS センシング エレメントが基板から剥がれる可能性があります。

接着剤の接着強度を低下させるもう XNUMX つの要因は、湿度です。 高温多湿に長時間さらされることに耐えられる接着剤やエポキシはほとんどありません。 また、この環境向けに設計された特殊エポキシは、MEMS センシング エレメントに大きなストレスを加え、センシング エラーを引き起こします。

圧力センサーが -40 ～ 150 °C で良好に機能するためには、過酷な媒体や 300 psi を超える圧力であっても、適切なパッケージングが不可欠です。

Merit Sensor では、圧力センサーが過酷な媒体や高温向けに設計されていることを確認しています。 非常に優れた元素で作られた革新的なダイ ボンドがあります。 過酷なメディアへの耐性. これらのダイ ボンドはセラミック基板上で行われるため、TCE が厳密に一致します。 これにより、高い精度と信頼性を備えた圧力センサー パッケージが実現します。

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