MEMS惯性传感器干式蚀刻让传感器校准更省事

MEMS惯性传感器干式蚀刻让传感器校准更省事,第1张

MEMS惯性传感器的晶圆蚀刻技术,可分成湿式与干式两种。采用干式蚀刻(Plasma Etching)的好处在于,由于其过程不含水分,较不易受到地心引力的影响,因此在传感器整体的精准度上,得以维持得很好,连带让后续校准工作变得简单,甚至可以直接省去此一步骤。而罗姆(ROHM)集团旗下的Kionix,即是大量采用此一技术的代表性厂商。

Kionix于2009年由罗姆集团并购,成为旗下子公司。Kionix近年来致力于以MEMS技术开发加速度计、陀螺仪,采用的是干式蚀刻技术。此技术是美国康乃尔大学的开创性研发成果,并授权给Kionix。

台湾罗姆设计中心产品经理李正宁表示,湿式蚀刻的介质是液体,传感器元素的原料是硅,蚀刻过后会出现多个间隔,而一块硅晶圆,如何蚀刻出适当的间隔便是关键。由于湿式蚀刻会受到地心引力拉扯的影响,过程中会造成表面平整度出现变化,也就使得每个生产出来的传感器误差值容易很大,好的很好、差的很差。

不仅如此,传感器后续的表面黏着技术(SMD)制程,还须历经275度高温的热涨冷缩,很可能让精准度已较差的传感器变得更差。因此,在先天不良的状况下,后天的校准(CalibraTIon)工作,也就变得十分重要。

而干式蚀刻不是采用液体来蚀刻,因而不受地心引力的影响,在传感器本身的精准度上就能做得相当好,且相较于湿式蚀刻采用分段蚀刻,干式蚀刻只需要一次蚀刻就可完成。李正宁进一步表示,干式蚀刻带来的高精准度,让Kionix不太须要去要求客户做校准工作。

Kionix近期也推出小型加速度传感器KX222、KX224,成功将加速度感测范围从±20G扩大至±32G,将可满足家电、工规马达、计步器等应用对振动、撞击的感测需求。

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