隨著信息處理技術(shù)的不斷提高，壓力傳感器芯片的研制與生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性和可靠性也發(fā)生了革新，這在一定程度上推動了其應用發(fā)展（壓力傳感器應用）。那么，對于壓力傳感器芯片的知識，我們又了解多少呢?小編通過搜集整理資料，對有關(guān)壓力傳感器芯片的分類、原理、結(jié)構(gòu)以及工藝流程等作了簡單的歸納總結(jié)。下面我們一起來看一下具體介紹吧（壓力傳感器工作原理）。

壓力傳感器芯片分類

從材料上講，壓力傳感器芯片可以分為：單晶硅的、多晶硅的、陶瓷的、水晶的、金屬的、聚酰亞胺的等等;

從原理上講，壓力傳感器芯片可以分為：應變式、壓阻式、電容式、諧振式等(體重計上一般用的是應變片，應變片一般多為應變式或壓阻式)。

壓力傳感器芯片SCA2095原理介紹

壓力傳感器芯片SCA2095是應用于利用壓阻效應，采用全橋設計的傳感器(例如壓力傳感器、應力計、加速度計等)的信號調(diào)節(jié)電路集成的芯片。

SCA2095采用EEPROM進行校準、溫度補償，并具有傳感器輸出保護和診斷的功能。還能夠更好調(diào)節(jié)增益和傳感器電橋偏移，能修正靈敏度誤差。

SCA2095芯片的外部數(shù)字接口采用三線制，即串行時鐘SCLK、數(shù)據(jù)輸出DO、數(shù)據(jù)輸入DI。通過CPU的操作，設置零位偏移寄存器、溫度寄存器、零點溫度補償寄存器、輸出基準寄存器、增益溫度補償寄存器等。這些寄存器中的值通過D/A轉(zhuǎn)換器變成模擬量疊加在調(diào)理電路中，從而改善了傳感器特性。

圖1　壓力傳感器芯片SCA2095原理框圖

MEMS硅壓阻式壓力傳感器芯片結(jié)構(gòu)

MEMS硅壓阻式壓力傳感器芯片采用周邊固定的圓形的應力硅薄膜內(nèi)壁，采用MEMS技術(shù)直接將四個高精密半導體應變片刻制在其表面應力最大處，組成惠斯頓測量電橋，作為力電變換測量電路的，將壓力這個物理量直接變換成電量，其測量精度能達0.01-0.03%FS。硅壓阻式壓力傳感器結(jié)構(gòu)如圖所示，

圖2 硅壓阻式壓力傳感器芯片結(jié)構(gòu)

上下二層是玻璃體，中間是硅片，其應力硅薄膜上部有一真空腔，使之成為一個典型的絕壓壓力傳感器。為了便于TPMS接收器的識別，每個壓力傳感器都具有32位獨特的ID碼，它可產(chǎn)生4億個不重復的號碼。

壓力傳感器芯片制作工藝流程

壓力傳感器芯片制作工藝流程如下圖所示：

圖3 工藝流程示意圖

壓力傳感器由具有壓阻效應的敏感元件構(gòu)成測量電橋，當受外界壓力作用時，電橋失去平衡，產(chǎn)生輸出電壓。

總結(jié)

本文簡單介紹了壓力傳感器芯片的分類、制作工藝流程等知識，并以壓力傳感器芯片SCA2095為例分析了其原理，同時就對于MEMS硅壓阻式壓力傳感器芯片結(jié)構(gòu)的知識也做了相應的概括。