微差壓傳感器芯片實(shí)現(xiàn)重要突破，你知道多少？

最近上海迷思科技TUB自主創(chuàng)新的整套MEMS工藝在業(yè)內(nèi)刷屏，一起來看看這是什么吧。

目前以“鍵合-減薄”為特征的國內(nèi)傳統(tǒng)壓力傳感器制造工藝，需將數(shù)百微米厚的晶圓減薄至數(shù)微米厚。但是由于刻蝕一致性誤差以及晶圓自身的厚度偏差，傳統(tǒng)工藝對(duì)膜片厚度的極限控制能力停留在10μm左右。

由于無法制造更薄的膜片，微差壓傳感器就需要用更大的芯片面積實(shí)現(xiàn)較高的靈敏度。另一方面，超高靈敏度的超薄膜片往往帶來大撓度的“氣泡”效應(yīng)，導(dǎo)致較大的非線性誤差。

綜上所述，微小量程壓力傳感器成為長期以來困擾國際范圍傳感器領(lǐng)域的產(chǎn)品化技術(shù)難題，在很長時(shí)間以來沒有獲得根本性的技術(shù)突破。目前市場(chǎng)主要被國際傳感器巨頭壟斷，國內(nèi)在1kPa-10kPa量程的產(chǎn)品提供上主要用降低更大量程傳感器到低量程來提供應(yīng)用，因此在傳感器的靈敏度、非線性精度誤差等方面有很多缺陷，不能滿足高性能應(yīng)用的需求。

在上海臨港新片區(qū)2020年第二批高新產(chǎn)業(yè)和科技創(chuàng)新專項(xiàng)《微差壓MEMS壓力傳感器產(chǎn)品化技術(shù)研究》的支持下，上海迷思科技有限公司近日發(fā)布了一款成功開發(fā)的1kPa~10kPa量程傳感芯片產(chǎn)品。

新款芯片尺寸僅為0.9mm×0.9mm，遠(yuǎn)小于目前市面上微同類進(jìn)口芯片常見的2mm×2mm大尺寸。其核心競(jìng)爭(zhēng)力來自該公司開發(fā)的一種TUB（Thin-film Under Bulk-silicon）自主創(chuàng)新整套MEMS工藝，可將壓力敏感膜片的厚度精確控制在1.5-2μm，并有很高的成品率，突破了以往“鍵合-減薄”工藝的限制，從而能以很小芯片面積實(shí)現(xiàn)超高靈敏度。

1kPa~10kPa微差壓傳感芯片3D結(jié)構(gòu)模型

傳感芯片電鏡照片

此次公開的微差壓傳感芯片在5V供電條件下，10kPa滿量程輸出達(dá)到了110mV，在實(shí)現(xiàn)高靈敏度的同時(shí)，非線性亦控制在了±0.15%FS，可滿足高精度測(cè)量應(yīng)用。在1kPa量程下，該芯片也有11.5mV滿量程輸出，非線性低至±0.06%FS。這得益于極低的微伏噪聲水平，傳感器實(shí)現(xiàn)了超高分辨率。同時(shí)，該傳感器具有承受100kPa過載的高可靠性。

用戶真正實(shí)際應(yīng)用中的傳感器（變送器）產(chǎn)品種類繁多，關(guān)鍵組成部分是傳感元件（例如上海迷思科技的MEMS芯體）和信號(hào)處理電路（例如久好電子的傳感器信號(hào)調(diào)理芯片）。

上海迷思科技是一家高科技MEMS傳感器芯片產(chǎn)品公司，其團(tuán)隊(duì)核心和原始學(xué)術(shù)成果轉(zhuǎn)化自中科院上海微系統(tǒng)所傳感技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。公司通過自主創(chuàng)新，掌握了可與博世公司的APSM工藝和意法半導(dǎo)體的VENSENS工藝競(jìng)爭(zhēng)的新一代單片單面MEMS批產(chǎn)工藝，從成本和性能上全面超越上一代“鍵合-減薄”工藝。在先進(jìn)工藝加持下，公司還推出了全球最小尺寸0.4mm×0.4mm、100kPa-1.5MPa絕壓芯片產(chǎn)品，可批量供貨。此外，超微型高溫壓力傳感器和氣體流量計(jì)也已開放樣品申請(qǐng)。

上海迷思科技是一家高科技MEMS傳感器芯片產(chǎn)品公司，其團(tuán)隊(duì)核心和原始學(xué)術(shù)成果轉(zhuǎn)化自中科院上海微系統(tǒng)所傳感技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。公司通過自主創(chuàng)新，掌握了可與博世公司的APSM工藝和意法半導(dǎo)體的VENSENS工藝競(jìng)爭(zhēng)的新一代單片單面MEMS批產(chǎn)工藝，從成本和性能上全面超越上一代“鍵合-減薄”工藝。在先進(jìn)工藝加持下，公司還推出了全球最小尺寸0.4mm×0.4mm、100kPa-1.5MPa絕壓芯片產(chǎn)品，可批量供貨。此外，超微型高溫壓力傳感器和氣體流量計(jì)也已開放樣品申請(qǐng)。

北京久好電子致力于數(shù)?；旌霞呻娐沸酒O(shè)計(jì)，目前的傳感器信號(hào)調(diào)理芯片產(chǎn)品型號(hào)眾多，以高穩(wěn)定性、高可靠性、高性價(jià)比等特點(diǎn)得到了客戶的高度認(rèn)可，廣泛應(yīng)用于車用壓力傳感器（通過AEC Q100 Grade 0 級(jí)別測(cè)試）、電流傳感器、工業(yè)、家電及消費(fèi)電子領(lǐng)域。久好電子的芯片包括電阻橋式、陶瓷電容式、砷化鎵霍爾元件、PIR紅外熱釋電等高精度的各種信號(hào)調(diào)理芯片，溫度傳感器芯片、霍爾效應(yīng)傳感器芯片等等及相關(guān)開發(fā)套件產(chǎn)品。