形成低壓感測的硅微機(jī)械元件由同類工藝制造,以形成標(biāo)準(zhǔn)的壓力量程元件,但存在關(guān)鍵的區(qū)別。標(biāo)準(zhǔn)量程的元件包括蝕刻在薄隔膜上的電阻橋(惠斯通方式)。當(dāng)電壓源激勵(lì)的壓力形成隔膜偏移時(shí)就會(huì)改變電阻值并且引起輸出電壓的變化。低壓硅傳感器工作與此類似,但也存在明顯的特征,包括突起的隔膜結(jié)構(gòu)和用于應(yīng)力集中的約50%的隔膜面積。精確地蝕刻薄膜厚度和策略的放置電阻也能極大地?cái)U(kuò)大傳感器的容量。另外,硅傳感器采用傳統(tǒng)的半導(dǎo)體批處理工藝也會(huì)出現(xiàn)其規(guī)模生汽車油耗監(jiān)控產(chǎn)的成本優(yōu)勢。
低壓硅傳感器通常用于以下三個(gè)主要市場:
HVAC.低壓傳感器是加熱、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)中不可缺少的部件。在其它應(yīng)用中,它們可以監(jiān)測通風(fēng)和空氣流量,確定氣流的體積,檢測由于弄臟的過濾器變化引起的負(fù)荷問題以及控制整個(gè)系統(tǒng)的壓力。這些應(yīng)用都要求產(chǎn)品在0.015 psi的壓力變化中能檢測出壓力差別。
醫(yī)藥.如果沒有小尺寸的傳感器,許多醫(yī)學(xué)應(yīng)用都不可能檢測環(huán)境變化和數(shù)字壓力開關(guān)條件。所以設(shè)計(jì)必須滿足如下要求:相對小的傳感器(1–2 mm),能測量人體內(nèi)的流體壓力。這些裝置一般為導(dǎo)尿管器件,它們可以插入頭蓋骨、心腔或子宮,以實(shí)時(shí)監(jiān)測棘手的外科手術(shù),這種情況絕對了產(chǎn)品為一次性的低價(jià)品。用于呼吸計(jì)的低壓產(chǎn)品要求傳感器量程在0.5 psi以下。這些作業(yè)以前由根據(jù)時(shí)間變化的機(jī)械壓力開關(guān)執(zhí)行。
汽車.低費(fèi)用和高可靠性是組成感測外部汽車條件的基本要素,包括噴射、汽油蒸汽和排氣裝置。新近的汽車都采用硅傳感器監(jiān)測輪胎、管線和剎車壓力。硅半導(dǎo)體傳感器的應(yīng)用范圍也可擴(kuò)展到制造封裝技術(shù)以保護(hù)汽車元件在惡劣環(huán)境條件下的使用。