【導讀】傳統的壓力感測系統已經不能滿足這個時代的需要，越來越多的領域尋求更加有效的性能，或者更加適合的替代技術。MEMS技術走進人們的視線，壓力感測也成為目前采用MEMS技術的領域之一。
圖1
傳統機電型壓力傳感器設備的特征是體積較大，并且單價成本較高，因此在空間受限、成本敏感的應用中有很大的局限性。而相應的MEMS器件結構緊湊，堅固耐用，也因此具有更高的可靠性以及相對比較廉價的成本。 MEMS傳感器的另一個主要優點是，它與普通的CMOS工藝技術兼容，因此傳感器元件可以和所需的信號調節電路集成到一個單一的半導體硅片，從而形成單片式壓力感測解決方案。
傳統基于陶瓷或金屬基底的傳感器不可能把這些功能集成在一起，使其更容易受到電磁干擾，嚴重影響傳感器整體性能。最后，MEMS壓力傳感器可以通過包封工作在其他介質中，以便可以進一步提高感測系統的整體魯棒性（robustness）。在傳感器需要用來測量液體的壓力時，這種設計特別重要。傳感器所處的工作介質通過金屬膜與MEMS傳感單元隔離，MEMS器件與金屬膜之間的空隙是由非導電液體填充，這樣可以把壓力從金屬膜傳送到MEMS元件。
為了滿足日益增長的對更先進壓力感測方案的需求，邁來芯（Melexis）公司最近在產品組合中新增加了兩個汽車級基于MEMS技術的壓力傳感器芯片。這些AEC-Q100認證的器件使用邁來芯公司自己的專有工藝技術制造，同時具有高靈敏度和高線性度，目標市場是汽車壓力監控應用（如發動機/變速箱油壓、空調系統壓力監測等）以及工業過程控制系統、醫療器械、家用電器（如冰箱）和消費電子產品等等。MLX90815經優化設計用于從0到30bar的絕對壓力測量，而MLX90816能夠測量從30到50bar的滿量程絕對壓力，二者互相補充。
這些芯片的傳感器單元都包括有一個壓阻惠斯登電橋（piezo-resistive Wheatstone bridge），其連接到蝕刻在半導體硅片的微小壓力隔膜。惠斯登電橋的輸入端加有偏置電壓，在有壓力作用于隔膜時，惠斯登電橋輸出端會發生差分電壓變化。這些傳感器可以直接應用在常規的非腐蝕性（non-corrosive）/非侵蝕性（non-aggressive）介質中，或者根據需要做成充油式傳感器模塊設計。
隨著更廣泛地使用壓力傳感器的新市場機會不斷出現，以往傳感器技術的固有缺點正變得越來越明顯，較大的外形、較差性能和非常高的成本限制了其適用性。相反，通過采用微型傳感結構和成本優化的晶圓批量制造，MEMS技術的市場采用注定要大幅度上升。MEMS技術能夠應對汽車、工業和醫療保健等要求苛刻的應用環境，但并不會增大系統成本，這種特性正在電子工程設計群體中越來越受歡迎。面對嚴格的性能要求，MEMS傳感器除了可實現更高的集成度，其更高的靈敏度和耐用性都為該技術的光明前景增大了籌碼。
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