汽車進(jìn)氣歧管壓力傳感器PPT課件

1、1一、概念（1）進(jìn)氣歧管：進(jìn)氣歧管位于節(jié)氣門(mén)與引擎進(jìn)氣門(mén)之間1一、概念（2）壓力傳感器：把進(jìn)氣歧管內(nèi)節(jié)氣門(mén)后方的壓力變化轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)一起送入發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)機(jī)艙內(nèi)，用真空管與進(jìn)氣總管相連；2. 節(jié)氣門(mén)后方的進(jìn)氣管上1三、分類按其檢測(cè)原理可分為：壓敏電阻式電容式電感式表面彈性波式注：應(yīng)用較多的是壓敏電阻式和電容式兩種。2壓敏電阻式（1）結(jié)構(gòu)組成： 真空室-1 硅膜片-2 （四個(gè)應(yīng)變電阻） 集成電路32（2）內(nèi)部結(jié)構(gòu)： 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(zhǔn)壓力室，基準(zhǔn)壓力為0。222（3）工作原理： 壓力轉(zhuǎn)換元件是利用半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)制成的硅膜片，一側(cè)是真空室，另一側(cè)是進(jìn)氣管負(fù)壓。 進(jìn)氣壓力膜片變形應(yīng)變電阻輸出電壓信號(hào)2（4）信號(hào)特點(diǎn)： 隨著進(jìn)氣歧管壓力的上升，傳感器的輸出電壓越來(lái)越高。基本上是呈線性增長(zhǎng)關(guān)系在通常情況下，傳感器輸出信號(hào)電壓范圍應(yīng)該從怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的大約1.25V，平穩(wěn)上升到氣節(jié)門(mén)全開(kāi)時(shí)的大約5V。2（5）優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：體積小，精度高，響應(yīng)性好，成本低。缺點(diǎn)：急加速時(shí)響應(yīng)慢。注意：安裝在壓力波動(dòng)小的部位。3（1）參數(shù)的選?。?壓力測(cè)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(yīng)力s=7000MPa工作溫度范圍：-4085 3（2）尺寸的選?。?硅膜邊長(zhǎng)a：500m硅膜厚度h：11m硅片邊長(zhǎng)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(zhǎng)光刻電阻區(qū)腐蝕SiO2離子注入 去膠退火光刻SiO2開(kāi)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(shè)計(jì)制作（用于接受氣流壓力） 通過(guò)電化學(xué)自停止腐蝕和掩膜版的配合形成邊長(zhǎng)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(shè)計(jì)制作（用于產(chǎn)生絕對(duì)壓力）采用深層反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)，刻蝕一個(gè)深度為50um邊長(zhǎng)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(shè)計(jì) 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(gè)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(yáng)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(jí)封裝：在芯片表面覆蓋硅樹(shù)脂凝膠。器件級(jí)封裝：用金屬外殼將其包裝起來(lái)。實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換、 芯片同用戶需要的連接件之間的設(shè)計(jì)與封裝。系統(tǒng)級(jí)封裝：通過(guò)薄金屬層進(jìn)行必要的電磁屏蔽。 工作溫度范圍：-4085 4（1）ansys仿真 整體結(jié)構(gòu)4（1）ansys仿真 硅膜結(jié)構(gòu)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(cè)試 測(cè)試原理： 當(dāng)電橋平衡時(shí)，即U0=0時(shí)， 理想狀態(tài)下，4片電阻片阻值相同，即4（2）壓力傳感器測(cè)試 測(cè)試原理： 當(dāng)梁受到載荷F的作用時(shí)， 將式（3）、（5）代入式（4）后 4（2）壓力傳感器測(cè)試