MEMS压力传感器应用

MEMS压力传感器应用

MEMS压力传感器原理

图1 惠斯顿电桥电原理

图2 应变片电桥的光刻版本

图3 硅压阻式压力传感器结构

图4 硅压阻式压力传感器实物

电容式压力传感器利用MEMS技术在硅片上制造出横隔栅状，上下二根横隔栅成为一组电容式压力传感器，上横隔栅受压力作用向下位移，改变了上下二根横隔栅的间距，也就改变了板间电容量的大小，即△压力=△电容量（图5）。电容式压力传感器实物如图6。

图5 电容式压力传感器结构

图6 电容式压力传感器实物

图7 典型的MEMS压力传感器管芯（die）结构和电原理

MEMS压力传感器Die的设计、生产、销售链

MEMS压力传感器Die的设计、生产、销售链如图9所示。目前IC的4寸圆晶片生产线的大多数工艺可为MEMS生产所用；但需增加双面光刻机、湿法腐蚀台和键合机三项MEMS特有工艺设备。压力传感器产品生产厂商需要增加价格不菲的标准压力检测设备；

图9 MEMS压力传感器Die的设计、生产、销售链

对于MEMS压力传感器生产厂家来说开拓汽车电子、消费电子领域的销售经验和渠道是十分重要和急需的。特别是汽车电子对MEMS压力传感器的需要量近几年激增，如捷伸电子的年需求量约为200-300万个。

MEMS芯片在设计、工艺、生产方面与IC的异同

4英寸生产MEMS压力传感器Die成本估计

4英寸圆晶片生产线生产MEMS压力传感器Die成本估计如表所示，新增固定成本是指为该项目投入的人员成本和新设备的折旧（人员：专家1名+MEMS设计师2名+工程师4名+工艺师5名+技工12名，年成本147万元，新增设备投入650万元，按90%四年折旧计算）；现有4英寸线成本是指在5次光刻条件下使用4英寸线的成本（包括人工、化剂、水电、备件等的均摊成本）；硅片材料成本是指双抛4寸硅片的价格。

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