在集成电路生产工艺和专用微机电加工方法的基础上，MEMS是一项蓬勃发展的高新技术，采用MEMS技术开发的压力米乐m6 具有体积小、重量轻、响应快、灵敏度高、批量生产容易、成本低等优点，逐渐取代了基于传统机电技术的压力米乐m6 。目前，许多MEMS压力米乐m6 应用于汽车电子系统，如发动机共轨压力、油压力、歧管空气进气压力、轮胎压力等。其中，油压米乐m6 是测量汽车发动机油压的重要米乐m6 ，其可靠性直接关系到汽车和人的安全。选择MEMS压力芯片，成功研发汽车发动机油压力米乐m6 ，研究油压力米乐m6 的封装工艺和可靠性。在米乐m6 开发过程中，严格按照汽车电子产品的质量要求，分析和测试米乐m6 的包装和安装过程，大大提高了米乐m6 的可靠性。

二是工作原理和制造技术。

MEMS压力米乐m6 利用压阻效应原理，采用集成工艺技术混合扩散，沿单晶硅片上的特定晶方向形成应变电阻，形成惠斯通电桥，利用硅片材料的弹性力学特性，在同一硅片材料上进行各向异性微加工，形成集力敏和力电转换检测为一体的扩散硅片米乐m6 。一般来说，米乐m6 芯片产生4个多晶硅电阻，电阻制作在硅膜的边缘，是因为在膜的边缘，当膜受到作用力时，应变引起的电阻变化最大。4个电阻R1、R2、R3、R4构成惠斯通电桥构成压力检测电路，当电桥输入的电压为Vin时，膜上的4个电阻相等(即R1=R3=R3=R4)，当膜受力变形时，2个电阻变大，2个电阻变小，

Voffset是米乐m6 零应力和零应变时的输出。从式(1)可以看出，压阻压力米乐m6 有两种工作方式，一种是恒压工作，另一种是恒流工作。

MEMS压力米乐m6 的重要包装形式之一是采用充油不锈钢结构，称为充油的基本制造技术包括芯片、导线、包装箱、充油和二次组装。

三是可靠的实验。

3.1芯片贴片技术。

米乐m6 的芯片技术对米乐m6 的性能有很大影响，一般要求足够的芯片强度，尽可能小的芯片应力，满足米乐m6 的工作温度等。对压力芯片使用的贴片材料主要有焊料和胶料，不同的贴片材料对米乐m6 的性能有很大影响。焊接芯片时需要金属化处理芯片背面，技术复杂，用胶片芯片，技术简单，成本低，本压力米乐m6 选择芯片技术芯片。固化后粘合剂的硬度对米乐m6 的性能有很大影响，因此粘合剂对压力米乐m6 零点输出的影响进行了试验，对于同一芯片，分别采用无粘合剂、软粘合剂(杨氏模量约为1~10MPa量级，玻璃化温度低于-40℃)，硬粘合剂(杨氏模量为3.56GPa，玻璃化温度为85℃)等3种情况，在-30~125℃进行了试验。

粘合剂对米乐m6 零点的影响随温度的变化而变化，在低温下，使用硬粘合剂的米乐m6 零点明显高于使用软粘合剂和无粘合剂，这种差异随温度的上升而变小。这主要有三个原因：①胶水的弹性模量随温度升高而变小；②胶水的高温硬化，低温时会引起收缩的残余应力；③胶水与芯片材料的热膨胀系数不同产生的热应力。特别需要注意的是，85℃后，硬胶的影响突然变小，几乎与无胶的情况相同。这是因为硬橡胶的玻璃化温度(Tg)为85℃，高于Tg时橡胶的杨氏模量变小，对米乐m6 零点温度的影响变小。因此，在选择胶水时，胶水的Tg大于米乐m6 的工作温度，确保米乐m6 零点的稳定性和工作可靠性。

3.2引线连接技术。

引线键有Al线和Au线两种，Au线性能好，压力米乐m6 的键技术选择Au线。在键合过程中，要保持键合面清，否则会影响键合强度，等离子清洗是有效提高键合强度的方法。油压米乐m6 工作环境恶劣，特别是频繁振动会导致金丝有缺陷的地方疲劳断裂，或者最容易疲劳的地方，例如第二焊点附近的颈部位置断裂，因此需要较高的键合质量。曾经对开发的油压米乐m6 进行过台架试验，在一组样品中经过6×105次加压和卸压试验后，发现两个样品发生故障，故障分析结果显示，一个样品的故障模式是信号处理电路的电阻损坏，另一个样品的故障模式是金线断裂。在这种情况下，可采用双金丝键合工艺，尽量选择高纯度、低缺陷的金丝，在引线键合过程中进行可靠性试验。

3.3硅油的选择和处理。

由于芯片对环境的要求特殊，接触硅芯片的硅油需要具备以下特点：良好的介电性能，尽可能小的热膨胀系数，良好的化学稳定性，良好的耐热性和耐寒性。硅油的净化处理是薄膜隔离压力米乐m6 封装的重要技术步骤，如果净化不干净，硅油和米乐m6 的压力部分的油腔混合气体、水分等容易挥发的物质，温度区整体的体积变化不规则，外部的待测压力不能正确地传递给芯片，压力米乐m6 的温度变化更加严重。这种现象反映在零点的温度漂移上，可用于评估包装质量。通常，由于恒压源激励下压力米乐m6 的灵敏度温度系数为负值，压力米乐m6 的零点稍下降，如图5、6、7、8所示硅油净化不足的压力米乐m6 零点的温度漂移很大，但随着温度漂移量的增加，这种温度漂移量很难保证硅油的高度。

硅油在高温下长时间工作会发生变化。如果新分解的化学成分中含有小颗粒的导电性物质，可能会通过芯片钝化层破坏芯片或介入扩散阻力条的中间，形成短路或污染。如图6所示，隔离包装的压力米乐m6 长时间放置在125℃的高温下。

1#、2#、3#涂抹保护层，4#、5#未涂抹保护层。没有保护层的米乐m6 在高温下保存约200小时后，其零点突然发生变化，之后数据不稳定涂有保护层的压力米乐m6 零点在600小时以上后也稳定。因此，为了防止硅油污染引起的压力米乐m6 故障，采取了必要的措施。首先，在高温下尽量选择稳定的硅油，其次，尽量选择钝化层好的芯片，最后，在不影响敏感度的情况下，在封装过程中也可以对芯片和导线进行钝化层处理。

四是结论。

分析和实验结果表明，油压米乐m6 的包装材料和各工艺步骤都会影响米乐m6 的性能和可靠性。贴片橡胶的性能不能满足要求，米乐m6 信号的漂移和高温不稳定的导线连接强度不足，工作中断裂的硅化学稳定性和耐温性不足，米乐m6 的高温输出信号不稳定，硅油中的空气和杂质米乐m6 的零点输出过大等。这些问题的存在会影响米乐m6 的长期可靠性。

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