传感器到底需要什么样的电路板

2017-7-7浏览量:1274来源:广州贵宇

传感器,英文名称transducer,是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

按照制造工艺来分类的话:

集成传感器是用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制造的。通常还将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯片上,例如现在大力发展的MEMS传感器。

薄膜传感器则是通过沉积在介质衬底(基板)上的,相应敏感材料的薄膜形成的。使用混合工艺时,同样可将部分电路制造在此基板上。

厚膜传感器是利用相应材料的浆料,涂覆在陶瓷基片上制成的,基片通常是Al2O3制成的,然后进行热处理,使厚膜成形。

陶瓷传感器采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺(溶胶、凝胶等)生产。完成适当的预备性操作之后,已成形的元件在高温中进行烧结。

厚膜和陶瓷传感器这二种工艺之间有许多共同特性,在某些方面,可以认为厚膜工艺是陶瓷工艺的一种变型。

选传感器无非从灵敏度、频率响应、线性范围、稳定性和精度这几个方面去考量,其中稳定性与基板材质有很大关系,前面几项主要看制造工艺,从稳定性来讲的话,那么最适合传感器的非陶瓷电路板莫属。陶瓷材料的稳定性能相当出色,只要制造的工艺技术能过关,陶瓷电路板无疑要比其他PCB好用很多。

陶瓷电路板现在最好的制造工艺,应该就是LAM技术了,激光快速活化金属化技术(Laser Activation Metallization,简称LAM技术),利用高能激光束将陶瓷和金属离子态化,使二者牢固结合。

但是目前国内传感器生产厂商还是以中小为主,依然有很多在使用薄膜工艺,用的是FR-4基板,使用寿命不长,稳定性差,遇到稍微恶劣些的环境,就直接罢工了。想要传感器跟上国际水准,还需要付出很大努力。

国内传感器行业要想更新迭代、不断进步,肯定绕不过大范围应用陶瓷电路板,目前据我所知,国内能够生产LAM技术陶瓷电路板的,就只有斯利通陶瓷电路板,LAM技术下生产出的陶瓷电路板有以下特点:

1.更高的热导率:氧化铝陶瓷的热导率:15~35 W/m·K氮化铝陶瓷的热导率:170~230 W/m·k,铜基板的导热率为2W/m·K

2.更匹配的热膨胀系数:陶瓷和芯片的热膨胀系数接近,不会在温差剧变时产生太大变形导致线路脱焊,内应力等问题!

3.更牢、更低阻的金属膜层:产品上金属层与陶瓷基板的结合强度高,金属层的导电性好,电流通过时发热小;

4.绝缘性好:耐击穿电压高达20KV/mm;

5.导电层厚度在1μm~1mm内任意定制:铜厚可以定制,对MEMS的贡献可不小。

6.高频损耗小,可进行高频电路的设计和组装;介电常数小,

7.可进行高密度组装,线/间距(L/S)分辨率可以达到20μm,从而实现设备的短、小、轻、薄化;

除了以上特点外,斯利通的LAM陶瓷电路板还具有不含有机成分,使用寿命长,铜层不含氧化层,可以在还原性气氛中长期使用,甚至可以做三维基板,三维立布线。

说到底,传感器还是需要陶瓷电路板的,目前在发达国家已经广泛应用了,我国目前真的不是技术制约了发展,传感器电路板的更新换代,还得看各大生产厂家,歌尔,大华这些中国龙头起到带头作用,厂家们进行技术革新,才能做大做强,我国的传感器行业也才能迎头赶上世界步伐。


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