日前推出了新款压力传感器,该传感器通过使用非晶质金属玻璃使灵敏度比原来提高4倍。金属玻璃通过射出成形作为振动板使用(压力检测元件),通过在振动板上蒸镀应变片作为压力传感器模块来工作。
由于灵敏度得到提高,不仅是在精密油压制动、或者提高了燃料喷射压的低环境负荷型柴油发动机等汽车领域,而且在以检测工厂空气压为主的产业领域也可广泛使用。
金属玻璃由日本金属材料研究所教授井上明久开发,采用了锆基和镍基两种金属玻璃。与现有压力传感器的振动板使用的不锈钢SUS630相比,拉伸强度高达其1.5~2.5倍,而杨氏模量却只有其1/2~3/4。也说是说,金属玻璃具有高强度、低杨氏模量的特点,作为压力传感器使用,高强度可提高耐压性能,低杨氏模量可提高灵敏度。
振动板的加工方法方面,原来的SUS630采用切削,而新型金属玻璃则是射出成形。应变片由蒸镀而成、检测压力的部分最薄,厚度在1mm以下。虽然变减薄后灵敏度会提高,但是对压力的线性则会变差,因此不能太薄。
目前已经开发出了在压力传感器模块中配备可将检测到的压力转换为电流的电路的压力转换器,成本与量产产品差不多。
已经成为压力计测领域全球四大的器件供应商之一,其压力传感器在欧洲市场的占有率已达30%,在全球市场的占有率达20%,年营业额达200多亿日元,已经成为深得全球用户信赖的著名品牌。
展出了封装尺寸为3mm×3mm×1mm的小型压力传感器。通过在结构上下功夫,提高了耐压性能。具体来说,就是将作为传感器元件的薄膜与其后部的主体间隔缩小到了2μm。即使向传感器元件施加很大压力,薄膜也不会产生2μm以上的变形,因此薄膜本身不易损坏。
压力传感器设想用途包括嵌入手机与手表等产品的气压计、高度计、GPS装置、血压计、空调和除尘器的气体控制等用途。测定范围为0.3~4个大气压。灵敏度为70mW/气压,压力传感器在测定范围内非线性为-0.5%。
为了进行演示,此次准备了内部装有传感器的注射器。推拉注射器的活塞,气压的时间变化图和注射器的动态图像就会显示电脑显示器上。
压力传感器共有3种。“LPS004C”以裸芯片方式供货,芯片尺寸为1mm×1mm× 0.3mm。“LPS004CL”在H-LGA封装中只封装了传感器,外形尺寸为3mm×3mm×1mm。这2种产品现已开始供应样品,定于2007年初投入量产。最后一种是采用数字输出方式的“LPS004DL”,除传感器外还配备了放大器及数字接口电路等ASIC。外形尺寸为5mm×5mm×1mm。定于2007年第2季度开始供应样品。
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