如今,現(xiàn)代化汽車都裝備了多種傳感器。這些組件可將物理輸入變量轉(zhuǎn)換成電氣信號(hào),提供給引擎電子控制裝置以及安全便捷系統(tǒng),用于實(shí)現(xiàn)開環(huán)和閉環(huán)控制功能。
除了主觀因素之外,許多購車者在選擇汽車時(shí)非常看重汽車的燃油效率、排放、安全和豪華/便捷性。這些因素推動(dòng)了汽車智能傳感器應(yīng)用的發(fā)展。
如今的汽車系統(tǒng)可記錄和處理眾多傳感輸入變量,比如加速、壓力、溫度、引擎速度、轉(zhuǎn)速、角度、力量、距離、液位和化學(xué)成分(空氣質(zhì)量或油品質(zhì)量)。現(xiàn)代化的傳感器可在芯片上集成傳感元件和信號(hào)評(píng)估電子元件(溫度補(bǔ)償、模數(shù)轉(zhuǎn)換等),然后通過無線方式發(fā)送信息,壓力傳感器從而改進(jìn)性能。
本文將簡要說明車用微型機(jī)械壓力傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域,并探討其未來趨勢和要求。
安裝位置——技術(shù)
當(dāng)前的技術(shù)和車用壓力傳感器的使用直接相關(guān)。傳感器的安裝位置(包括其溫度、壓力和環(huán)境介質(zhì))決定了使用哪種傳感元件和封裝技術(shù)。比如說,圖1簡要介紹了用于引擎管理的傳感器。
對(duì)于壓力傳感器應(yīng)用而言,我們可以假定在壓力大于10帕?xí)r,傳感器工作在液體中或通過液體傳輸壓力信號(hào)。在這種情況下,器件封裝必須滿足工作環(huán)境的嚴(yán)格要求。對(duì)于壓力小于10帕的應(yīng)用(比如測量進(jìn)氣管氣壓(MAP)或大氣絕對(duì)壓力(BAP))而言,采用凝膠涂層封裝就可以。
英飛凌科技,針對(duì)這種應(yīng)用所采用的工藝是以適用于汽車應(yīng)用的0.5mm BiCMOS技術(shù)。壓力傳感器以電容性測量原理為基礎(chǔ)(表面微機(jī)械加工),這意味著環(huán)境介質(zhì)的壓力變化會(huì)導(dǎo)致電容發(fā)生變化,進(jìn)而導(dǎo)致壓力輸出信號(hào)發(fā)生變化。為了能夠轉(zhuǎn)換物理壓力變量,在密封腔上覆蓋了一層壓力敏感膜。為此,場氧化層就會(huì)在襯底的電容器下電極上產(chǎn)生。