오일 압력 센서 MEMS (마이크로? 전기 기계? 시스템 (마이크로전기 시스템) 은 마이크로센서, 실행기, 신호 처리 및 제어 회로, 인터페이스 회로, 통신 및 전원 공급 장치를 통합하는 마이크로전기 시스템을 말합니다.
1. 특징 MEMS 압력 센서는 집적 회로와 유사한 설계 기술 및 제조 기술을 활용하여 고정밀 저비용 양산을 실현할 수 있어 소비자 전자 및 산업 공정 제어 제품에 대한 MEMS 센서의 저비용 대규모 사용 문을 열어 압력 제어를 간단하고 사용하기 쉽고 지능적으로 만들 수 있습니다.
전통적인 기계식 압력 센서는 금속 탄성체의 변형을 바탕으로 기계량의 탄성 변형에서 전력 변환 출력으로 전환되기 때문에 MEMS 압력 센서만큼 작고 집적 회로가 작으며 비용도 MEMS 압력 센서보다 훨씬 높습니다. MEMS 압력 센서는 기존의 역학 센서보다 크기가 작아서 최대 1cm 미만입니다. 기존의 기계 제조 기술에 비해 가격 대비 성능이 크게 향상되었습니다.
둘째, MEMS 압력 센서의 원리는 현재 MEMS 압력 센서에는 실리콘 저항식 압력 센서와 실리콘 접점식 압력 센서가 있는데, 둘 다 실리콘 칩에서 생성되는 마이크로기계 전자 센서입니다.
실리콘 압력 저항식 압력 센서는 고정밀 반도체 저항 변이로 구성된 휘스턴 브리지를 전기 기계 변환의 측정 회로로 사용하여 측정 정확도가 높고 전력 소비량이 낮으며 비용이 매우 낮습니다. 압력 변화가 없다면 휘스턴 브리지의 압력 저항식 센서 출력은 0 으로 전력 소모가 거의 없다. 。 실리콘 압전 저항 압력 센서 스트레인 브리지 리소그래피 버전.
MEMS 실리콘 압력 저항 압력 센서는 주변의 고정 원형 응력 컵 실리콘 내벽을 사용하여 MEMS 기술을 사용하여 표면의 최대 응력에 4 개의 고정밀 반도체 변이를 직접 조각하여 휘스턴 측정 브리지를 형성하고 전기 기계 변환 측정 회로로 압력의 물리적 양을 전력으로 직접 변환하며 측정 정확도는 0.01-0.03% 에 달할 수 있습니다.
접점식 압력 센서는 MEMS 기술을 사용하여 실리콘 칩에 다이어프램을 만듭니다. 상막과 하막은 접점식 압력 센서 세트를 형성한다. 상부 다이어프램은 압력 하에서 아래로 변위하여 상부 다이어프램과 하부 다이어프램 게이트 사이의 거리를 변경하고 판 사이의 커패시턴스, 즉 △ 압력 = △ 커패시턴스를 변경합니다.
셋째, MEMS 압력 센서의 응용 전망 MEMS 압력 센서는 TPMS, 오일 압력 센서, 자동차 브레이크 시스템 공기 압력 센서, 자동차 엔진 흡기 매니 폴드 압력 센서 (TMAP), 디젤 커먼 레일 압력 센서 등 자동차 전자 분야에 널리 사용됩니다. 태압계, 혈압계, 캐비닛 저울, 건강 저울, 세탁기 압력 센서, 식기세척기, 냉장고, 전자레인지, 진공청소기, 에어컨 압력 센서, 세탁기 액위 제어 압력 센서, 정수기, 식기세척기, 태양열 온수기 등 소비 전자제품. 산업 전자 제품 (예: 디지털 압력계, 디지털 유량계, 산업 재료 계량 등).
전형적인 MEMS 압력 센서 칩 구조 및 전기 원리, 왼쪽은 전기 회로도, 즉 저항 변이로 구성된 휘스턴 브리지, 오른쪽은 칩 내부 구조도입니다. 일반적인 MEMS 압력 센서 칩은 다양한 압력 센서 제품을 생산하는 데 사용할 수 있습니다. MEMS 압력 센서 칩은 계기 증폭기 및 ADC 칩과 함께 하나의 패키지 (MCM) 에 캡슐화될 수 있으므로 제품 설계자가 이러한 고도로 통합된 제품을 갖춘 최종 제품을 쉽게 설계할 수 있습니다.
넷째, 설계, 생산 및 판매 체인 MEMS 압력 센서 금형의 설계, 생산 및 판매 체인입니다. 현재 집적 회로 4 인치 웨이퍼 생산 라인의 대부분의 공정은 MEMS 생산에 사용할 수 있습니다. 그러나 양면 리소그래피 기계, 습식 에칭 테이블 및 본딩 기계의 세 가지 고유한 MEMS 공정 장비를 추가해야합니다. 압력 센서 제품의 제조업체는 값비싼 표준 압력 감지 장비를 늘려야 합니다. MEMS 압력 센서 제조업체의 경우 자동차 전자 및 소비자 전자 분야에서 판매 경험과 채널을 개척하는 것이 매우 중요하고 시급합니다. 특히 최근 몇 년 동안 자동차 전자 분야에서 MEMS 압력 센서에 대한 수요가 급증했다. 예를 들어, 심결전자의 연간 수요는 약 200 만 ~ 300 만 대이다.
5.MEMS 칩과 IC 의 유사점과 차이점은 기존 IC 업계와 2D 정적 회로 설계에 중점을 두고 있습니다. MEMS 는 이론적 역학을 기반으로 회로 지식을 결합하여 3D 동적 제품을 설계합니다. 미크론 수준의 기계 설계는 경험에 더 의존하며 설계 개발 도구 (Ansys) 는 EDA 와 같은 기존 IC 와 다릅니다. MEMS 가공은 대량의 전통적인 IC 공정 외에도 양면 에칭, 양면 리소그래피 등과 같은 특수한 공정이 필요합니다. MEMS 프로세스는 기존 집적 회로에 비해 간단하고 리소그래피 단계가 적습니다. MEMS 에서 생산하는 일부 비표준 특수 공정은 제품의 요구 사항에 따라 조정해야 합니다. 제품 설계, 프로세스 설계 및 생산의 긴밀한 조화로 인해 IDM 모드는 Fabless+Foundry 모드보다 우수합니다. MEMS 는 패키징 기술에 대한 요구가 높다. 기존 반도체 제조업체의 생산 라인은 도태에 직면해 LDO 를 생산하는 데도 이윤이 낮지만 MEMS 를 생산하면 더 높은 이윤을 얻을 수 있다. 온라인 웨이퍼당 5-6k 자격을 갖춘 MEMS 압력 센서를 생산할 수 있으며, 각 웨이퍼가 판매된 후 매출 총이익은 비용의 7- 10 배가 될 수 있습니다. MEMS 로 전환하는 제조업체의 프로세스 요구 사항은 크게 변하지 않고, 추가 보조 장비가 제한적이며, 투자가 적고, 효율성이 높습니다. MEMS 칩과 IC 칩의 통합 캡슐화는 집적 회로 기술 발전의 새로운 추세이자 기존 IC 제조업체의 새로운 기회입니다.
미물동사가 MEMS 압력 센서 칩을 생산하는 데 드는 비용은 결정원 생산 라인에서 MEMS 압력 센서 칩을 생산하는 데 드는 비용을 추정하는 표에 나와 있습니다. 신규 고정비용은 이 프로젝트에 투입된 인원비와 신규 설비감가 상각을 말한다 (직원: 전문가 65438 명+MEMS 디자이너 0+2 명+엔지니어 4 명+기술자 5 명+12, 연간 비용 1.47 만원 기존 비용은 5 광각 조건에서 사용되는 비용 (노무, 화학 물질, 수력, 예비 부품 등) 입니다. ); 실리콘의 재료비용은 이중 4 인치 실리콘의 가격을 가리킨다.
위의 많은 단어에도 몇 가지 전문 용어가 포함되어 있다. 초보자 수준을 건너뛰고 몇 가지 주요 기능에 대한 소개를 볼 수 있습니다. 응용 가능성도 있습니다. 응용 프로그램 전망에서 볼 수 있듯이, 미래에는 우리가 그것을 빼놓을 수 없다. 큰 기계든 작은 기계든 기계가 더 잘 작동하도록 도울 수 있다. (존 F. 케네디, 컴퓨터명언) 만약 당신이 이 기계를 하고 있다면 자세히 볼 수 있습니다. 왜냐하면 이것이 이 분야의 필수 과목이기 때문입니다. 마지막으로, 이것이 여러분에게 약간의 도움을 줄 수 있기를 바랍니다.