一种航空用高温压力芯片设计与封装技术研究

作     者：李闯 涂孝军 温学林 LI Chuang;TU Xiaojun;WEN Xuelin

作者机构：航空工业苏州长风航空电子有限公司江苏苏州215151 苏州大学江苏苏州215131 

出 版 物：《仪表技术与传感器》 (Instrument Technique and Sensor)

年 卷 期：2023年第8期

页      面：7-14页

学科分类：08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：中航航空电子“十四五”核心竞争力创新项目(YC2228)。 

主　　题：高温压力芯片 芯片设计 芯片封装 高精度 稳定性 

摘      要：文中研制了一种基于微机电系统(MEMS)技术的硅压阻式绝缘体上硅(SOI)高温压力芯片。从压力芯片结构设计、关键尺寸计算以及有限元分析等方面考虑,对压力芯片可动膜片进行了结构优化;从压敏电阻条的注入位置、几何形状、器件噪声分析和计算等方面设计,确定了压敏电阻条的最优尺寸;压力芯片采用薄膜隔离充油封装工艺,通过设计创新金丝焊接路径、工艺及方法,金丝抗拉强度提升了1倍。性能测试结果表明,研制的高温压力芯片量程为0~1 MPa,室温条件下满量程输出大于90 mV,线性度优于±0.1%FS,重复性优于±0.01%FS。在-55~150℃温度范围内,高低温漂移均优于±0.01%FS/℃。100000次高低压交变循环试验后,传感器零点和满量程漂移优于±0.1%FS。