由于醫療設備制造商不斷面臨平衡成本和質量的壓力，因此壓力傳感器向開發人員提出了相互矛盾的要求，可能導致危險的妥協。 壓力傳感器提出了一個常見的可靠性挑戰，迫使制造商依靠昂貴的持續維護和組件更換來解決傳感器固有的短壽命問題。 然而，在醫療應用中，風險仍然更高，這些傳感器具有很高的準確性和可靠性要求，并且組件故障可能導致安全風險。

挑戰

盡管傳感器組件的封裝對于解決這個問題很重要，但直到最近，傳感器制造商仍未解決這一挑戰。 血液分析儀系統是一個典型的用例。 雖然這種醫療應用可能不需要壓力傳感器要在高溫或苛刻的流體中運行，即使是鹽溶液最終也會具有腐蝕性，并且清潔和滅菌過程通常需要反復接觸漂白劑等腐蝕性化學品。

主要問題是用于壓力密封和保護傳感器管芯及相關電路的粘合劑最終會在周圍流體中軟化。 一旦密封破裂，傳感器電路就會損壞，從而造成常見的可靠性故障，如果它導致產品召回或需要定期維護和更換傳感子系統，則代價可能很高。

解決方案

一種創新的新型壓力傳感器封裝方法使用金錫焊接合金在陶瓷基板上形成共晶芯片鍵合，即使存在惡劣的流體也能實現氣密密封。 與單獨的熔點相比，比例為 80:20 的金錫焊料使合金的熔點低得多，從而提高了可制造性，同時在惡劣環境中仍保留了兩種金屬的優點。 此外，雖然這種金錫焊料比粘合劑貴，但與長期維護成本和可靠性的顯著改善相比，成本差異很小。

總結

檢查壓力介質是從傳感器的背面還是頂部進入是比較傳感器封裝方法時需要考慮的另一個方面。 如果壓力位于傳感器的頂部，則必須保護電路免受腐蝕或短路。 這種保護通常通過保護凝膠來實現。 然而，足夠堅硬以承受腐蝕性流體的凝膠通常也足夠堅硬以對MEMS元件造成應力。

這可能會在大多數情況下導致無法容忍的傳感錯誤 醫療應用。 相反，背面入口僅揭示壓力介質的共晶芯片附著、玻璃和硅——已被證明能夠承受這種環境的元素——沒有頂部傳感器的精度問題。

對于醫療設備，壓力傳感應用的封裝對于消除常規妥協、提高產品壽命可靠性和降低擁有成本至關重要。

審核編輯：郭婷