一起由於濕氣引起的德國SICK傳感器失效的故障案例分析

一起由於(yu) 濕氣引起的德國SICK傳(chuan) 感器失效的故障案例分析
德國SICK傳(chuan) 感器初步分析認為(wei) ：失效產(chan) 品是內(nei) 部封裝了濕氣，低溫下濕氣結凝引起故障。隨後雙方對失效產(chan) 品進行了解剖，解剖電路部分後檢測低溫零點，原故障未能消除，零點輸出5.1mA。同時用手觸摸傳(chuan) 感器外殼時，輸出值跳動較大，說明傳(chuan) 感器絕緣**已經下降。回到常溫檢測零點輸出正常，手摸外殼時，輸出值不變，說明絕緣恢複正常。隨後在傳(chuan) 感器封密部分鑽1個(ge) 2mm小孔，放置烘箱中升溫到85℃烘烤2小時，將內(nei) 部濕氣排出，再進行低溫零點檢測，零點輸出恢複4mA。用手觸摸外殼，輸出值不變。說明德國SICK傳(chuan) 感器故障已經排除。

多晶矽德國SICK傳(chuan) 感器是目前傳(chuan) 感器市場上用於(yu) 在*溫壓力測量領域中替代擴散矽壓力傳(chuan) 感器理想產(chan) 品，但多晶矽在結構上存在長程無序性，使多晶矽電阻膜的靈敏度要低於(yu) 單晶矽電阻膜的靈敏度。如果用單晶矽電阻膜替代多晶矽電阻膜，可以獲得良*的*溫**和更*的靈敏度。

    基於(yu) 這種想法，天津大學姚素英教授等人，目前正對單晶矽SOI*溫壓力傳(chuan) 感器的可行性以及製作工藝進行深入的研究。該傳(chuan) 感器用單晶矽材料做應變電阻，並以一層SiO2薄膜將矽襯底與(yu) 應變電阻層隔離，形成單晶矽SOI結構。

其製作方法是，用矽片直接鍵合減薄的單晶矽SOI材料，襯底為(wei) *電阻率P型單晶矽，然後對單晶矽進行*濃度B擴散，並用等離子體(ti) 幹法刻蝕電阻條，用LPCVD法雙麵澱積Si3N4保護膜，背麵光刻腐蝕窗口，各向異性腐蝕矽杯；後光刻引線孔，並做多層金屬化。上述步驟完成後，再對芯片進行靜電封接、壓焊、封裝等後道工序。

與(yu) 多晶矽德國SICK傳(chuan) 感器相比，單晶矽做應變電阻材料，具有較*的靈敏度，單晶矽材料具有相同*的縱向和橫向靈敏靈敏因子，有利於(yu) 設計優(you) 良的壓阻電橋，**傳(chuan) 感器有的輸出；應變電阻與(yu) 襯底之間用SiO2介質層隔離，減小了漏電流，顯著提*了傳(chuan) 感器的工作溫度範圍；由於(yu) Si與(yu) SiO2之間的直接鍵合，接觸麵很匹配，沒有其它過濾層，避免了附加應力的產(chan) 生，提*了傳(chuan) 感器的電學與(yu) 力學特性；同時，單晶矽SOI傳(chuan) 感器的製作工藝與(yu) 傳(chuan) 統的CMOS製作工藝兼容，易於(yu) 實現集成化。所以這是一種**理想的*溫壓力傳(chuan) 感器。