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AMB覆铜陶瓷基板用于扩展温度的压力传感器!

发布日期:2022-11-02 15:05 浏览次数:

传感器是一种可以将物理参数转换为模拟或数字信号输出的输入设备。换句话说,它会用力、湿度、光等物理量转换为等效电输出。温度传感器包括各种应用中常用的传感器、湿度、气体、压力、汽车和触摸传感器等。用于传感器的技术包括声学、电容、多普勒、电磁、机电、热敏电阻、电感、光学、微波、激光、超声波、压电效应等。
如今工业、汽车、许多压力传感器在恶劣环境中的应用,如航空航天,甚至医疗设备,都对开发人员提出了矛盾的要求。这导致了高成本的妥协。通常,这些传感器用于测量可能损坏传感器元件的苛刻流体(如制冷剂)、油、气体或其他腐蚀性溶剂)、液体和压力。由于温度要求的增加,即使超过准确的压力读数补偿也会出现其他问题。
航空航天和汽车的规格特别严格,工作温度范围高达-40℃至+150℃。由于部件故障可能导致安全风险或产品召回,这些坚固的应用通常具有很高的准确性和可靠性要求。
AMB覆铜陶瓷基板是一种无机化合物,含有金属或准金属,以及具有共价键或离子键的非金属固体材料。普通陶瓷有砖、瓷器和陶器。高级陶瓷是由具有特殊性能的材料制成的,又称精细陶瓷、工程陶瓷、高性能陶瓷、高科技陶瓷或技术陶瓷。传统上陶瓷是由粉末制成,然后用强度加热制成、硬度、材料的脆性和低导电性。
陶瓷可以广泛应用于几乎所有的应用领域,包括工程和工业领域,包括医药、汽车、空间和环境领域。陶瓷在腐蚀性环境中非常有用,可以在高温下长期使用,而不会改变其性能。TiO2、Al2O3和ZrO2等陶瓷氧化物的优势与其他聚合物和金属进行了比较,并报告说,这些氧化物可用于各种具有特殊性能和优势的传感器应用。这对航空公司来说是正确的、汽车、陶瓷材料在医药和化工行业的使用具有重要意义。虽然许多领域的传感器都是由陶瓷制成的,但这些材料的易碎性限制了它们在建筑材料中的应用。
为了在-40℃至+150℃压力传感器在温度范围内表现良好,需要稳定的压力传感器MEMS元件和稳定的包装和制造工艺。然而,不稳定通常是由于MEMS裸片的TCE(热膨胀系数)和它安装的基板之间的差异。虽然不锈钢可能被认为是一种完美的基材,但它的TCE远高于硅。金属会随着温度的变化而膨胀和收缩,焊接在其上的硅元素变化较小。MEMS元件会对由TCE由差异引起的应力做出反应,从而导致看起来像系统压力变化的错误,从而给系统设计者带来新的可靠性问题。
一种新型的压力传感器包装方法,使用金锡焊接合金AMB即使在极宽的温度范围内,铜陶瓷基板上也会创建共晶芯片键合、气密密封也可以在苛刻的流体和高压下实现。AMB覆铜陶瓷基板接近硅TCE,所以没有明显的热失配,锡和金是常见的焊接元素,能很好地粘附在苛刻的流体上。
虽然可制造性受其高熔点的影响,但低熔点的合金是通过金锡焊接键产生的,比例为80:20。这反过来又提高了制造性,同时保留了两种金属在恶劣环境中的优势。虽然这种金锡焊料比粘合剂更贵,但与显著提高维护成本和长期可靠性相比,成本差异很小。