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三美電機(jī)推出低成本壓力傳感器

發(fā)布時間:2010-03-05 來源:技術(shù)在線

產(chǎn)品特性:
  • 壓電電阻式
  • 低成本
  • 減小芯片面積
  • 低價格
應(yīng)用范圍:
  • 可用于血壓計(jì)
三美電機(jī)在“MITSUMI SHOW 2010”上展出了可用于血壓計(jì)的壓電電阻式壓力傳感器。血壓計(jì)的壓力傳感器,其低價格化已經(jīng)進(jìn)展到了相當(dāng)?shù)某潭?,目前的模塊價格不到100日元。作為涉及該業(yè)務(wù)較晚的公司,三美電機(jī)是將芯片面積由原有產(chǎn)品的約2mm見方降至1.4mm見方來降低成本的。


采用1.4mm見方壓力傳感器的模塊。封裝尺寸為7.0mm×7.0mm×6.1mm。

該公司為了減小壓力傳感器的芯片面積,采用了高速硅深度蝕刻(Deep RIE:Deep Reactive Ion Etching,深度反應(yīng)離子蝕刻)裝置。通過日本千歲業(yè)務(wù)所(北海道)的150mm晶圓生產(chǎn)線制造。

采用Deep RIE可以減小芯片面積的理由是,幾乎可以垂直對硅進(jìn)行深度蝕刻。能夠垂直形成在壓力檢測用隔(Diaphragm)下面形成的空洞截面結(jié)構(gòu)。而一般情況下是通過利用硅表面結(jié)晶各向異性的濕式蝕刻是在傾斜方向上進(jìn)行深度蝕刻的,空洞的截面形狀會形成隔膜側(cè)邊長較短的梯形。由于必須要寬闊地設(shè)計(jì)作為蝕刻基點(diǎn)的芯片底邊面積,因此難以減小芯片面積。
 
不過,如果在壓電電阻式壓力傳感器的制造過程中采用Deep RIE的話,很有可能會成為制造成本上升的因素。原因是裝置價格在幾千萬~1億日元之間,大幅高于采用濕式蝕刻的方法。另外,為了進(jìn)行高精度加工,需要使用價格為硅晶圓2倍以上的SOI(Silicon On Insulator)晶圓。采用SOI晶圓的原因是為了在空洞形成時將氧化膜層作為蝕刻停止層使用,從而確保蝕刻的面內(nèi)均勻性。
 
至于采用Deep RIE和SOI還可以降低成本的原因,該公司指出除了芯片面積的小型化以外,還包括采用了在功率半導(dǎo)體等的量產(chǎn)中表現(xiàn)出色的高再現(xiàn)性和可靠性生產(chǎn)線,因此成品率高于競爭企業(yè)。另外該公司還強(qiáng)調(diào)指出,由于自制了信號處理IC,因此即使芯片單體的成本競爭力降低,壓力傳感器模塊仍然可以保持較高的成本競爭力。
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