汽車進氣歧管壓力傳感器PPT課件

1、1一、概念（1）進氣歧管：進氣歧管位于節(jié)氣門與引擎進氣門之間1一、概念（2）壓力傳感器：把進氣歧管內(nèi)節(jié)氣門后方的壓力變化轉化為電信號，和發(fā)動機轉速信號一起送入發(fā)動機控制單元（ECU），ECU據(jù)此確定基本噴油量1二、安裝位置1. 發(fā)動機機艙內(nèi)，用真空管與進氣總管相連；2. 節(jié)氣門后方的進氣管上1三、分類按其檢測原理可分為：壓敏電阻式電容式電感式表面彈性波式注：應用較多的是壓敏電阻式和電容式兩種。2壓敏電阻式（1）結構組成： 真空室-1 硅膜片-2 （四個應變電阻） 集成電路32（2）內(nèi)部結構： 主要由硅膜片、真空室、硅杯、底座、真空管接頭和引線電極等 硅杯與殼體、底座之間組成的腔室為真空室，真空

2、室為基準壓力室，基準壓力為0。222（3）工作原理： 壓力轉換元件是利用半導體的壓阻效應制成的硅膜片，一側是真空室，另一側是進氣管負壓。 進氣壓力膜片變形應變電阻輸出電壓信號2（4）信號特點： 隨著進氣歧管壓力的上升，傳感器的輸出電壓越來越高?；旧鲜浅示€性增長關系在通常情況下，傳感器輸出信號電壓范圍應該從怠速運轉時的大約1.25V，平穩(wěn)上升到氣節(jié)門全開時的大約5V。2（5）優(yōu)缺點： 優(yōu)點：體積小，精度高，響應性好，成本低。缺點：急加速時響應慢。注意：安裝在壓力波動小的部位。3（1）參數(shù)的選取： 壓力測量范圍：15300PSIG 工作電壓：5VDC或1.5mA 工作溫度：-40-85 晶圓片規(guī)

3、格：100mm(4in)X500m 晶圓片參數(shù)：楊氏模量E=190000MPa 泊松比=0.25 屈服應力s=7000MPa工作溫度范圍：-4085 3（2）尺寸的選?。?硅膜邊長a：500m硅膜厚度h：11m硅片邊長A：1000m硅片厚度H：110m工作溫度范圍：-4085 3（2）尺寸的選取 工作溫度范圍：-4085 3（2）尺寸的選取 工作溫度范圍：-4085 33工作溫度范圍：-4085 3（4）壓敏傳感器制作封裝流程c.壓敏電阻及其互連線的制作單晶離子注入法：注入?yún)^(qū)域：硅襯底注入雜質(zhì)：B、BF2和P一般流程：熱氧SiO2生長光刻電阻區(qū)腐蝕SiO2離子注入 去膠退火光刻SiO2開接觸孔

4、濺鋁工作溫度范圍：-4085 3（4）壓敏傳感器制作封裝流程d.硅膜空腔的設計制作（用于接受氣流壓力） 通過電化學自停止腐蝕和掩膜版的配合形成邊長為500um的正方形硅膜，具體裝置如下圖所示： 工作溫度范圍：-4085 3（4）壓敏傳感器制作封裝流程e.硅蓋空腔的設計制作（用于產(chǎn)生絕對壓力）采用深層反應離子刻蝕技術，刻蝕一個深度為50um邊長為500um的方孔。 工作溫度范圍：-4085 3（4）壓敏傳感器制作封裝流程f.玻璃底座的設計 切割 用玻璃刀切割出尺寸為1000um*1000um*200um的玻璃 刻蝕 采用玻璃鉆頭鉆出一個直徑為250um的玻璃通孔g.鍵合工藝玻璃底座與制成的硅片采

5、用陽極鍵硅蓋和硅片采用硅硅直接鍵合。 工作溫度范圍：-4085 3（4）壓敏傳感器制作封裝流程h.封裝工藝芯片級封裝：在芯片表面覆蓋硅樹脂凝膠。器件級封裝：用金屬外殼將其包裝起來。實現(xiàn)信號轉換、 芯片同用戶需要的連接件之間的設計與封裝。系統(tǒng)級封裝：通過薄金屬層進行必要的電磁屏蔽。 工作溫度范圍：-4085 4（1）ansys仿真 整體結構4（1）ansys仿真 硅膜結構4（1）ansys仿真 受力模擬分析4（1）ansys仿真模擬 受力模擬分析4（2）壓力傳感器測試 測試原理： 當電橋平衡時，即U0=0時， 理想狀態(tài)下，4片電阻片阻值相同，即4（2）壓力傳感器測試 測試原理： 當梁受到載荷F的作用時， 將式（3）、（5）代入式（4）后 4（2）壓力傳感器測試