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微机电系统（MEMS）压力传感器描述通常包括诸如“用于与非腐蚀性的非离子工作流体（例如空气或干燥气体）的陈述。在本指南之后，用户可以期望MEMS压力传感器的长工作寿命。但如果申请不属于指导方针，该怎么办？本白皮书将解释为什么MEMS压力传感器需要保护，并讨论潜在的解决方案，包括聚对酰胺。
为什么MEMS压力传感器需要额外的保护
40多年前推出，MEMS压力传感器采用压阻技术（PRT）提供了比任何其他技术更压力感测需求的解决方案。原因很简单：PRT允许解决高和低卷应用的绝对，量大和差压测量。此外，这些传感器高度准确，高度重复，比其他替代方案更好地满足成本目标。
许多MEMS压力传感器可用于塑料包装，但有些是金属或陶瓷。线键将压力传感器的模具表面上的电触点连接到封装的引线，以连接到外部部件。
在硅压力传感器中，钝化层在晶片制造过程的末端施加靠近顶表面上的植入或扩散元件，但是掩盖隔膜区域以避免由保护玻璃层引起的不同材料界面和阻尼效果（具有较低的响应时间）。因此，常常需要在包装级别的后续保护，特别是对于恶劣的应用。具有保护凝胶的横截面的一个例子如图1所示。
图1.塑料包装MEMS压力传感器的横截面和典型材料。
潜在的保护技术
已经开发出不同的解决方案以保护来自苛刻介质的压力传感器，包括填充的油气，密封的不锈钢，O形圈/隔膜，静液压甲基 - 硅氧烷凝胶等。虽然敏感传感器表面必须与有害介质隔离，但仍然必须准确地传输到传感器隔膜的压力以进行静态和动态测量。油或凝胶填充中的空隙可能导致测量不准确。只要传感器制造商的建议遵循，硅胶凝胶涂层通常可用于低至5 psi的压力，但对于较低范围的许多应用，如±30inh2O（±1.08psi）至±1inh2o（±0.036psi），需要一种不同的方法。
替代的苛刻介质保护溶液是二甲苯。该薄膜涂层提供水分，化学和介电屏障，提供热和紫外（UV）稳定性和干膜润滑性。聚苯乙烯是可用的最薄有效的涂层技术。Parylene一个重要的一个特征是它的能力涂上所有表面，包括深入到多层和裂缝中的渗透。与腔填充液体的增加的重量不同，对二甲苯涂层对传感器的精度和可重复性的影响最小。
图2.塑料封装MEMS压力传感器的横截面和典型材料，其具有红色的二甲苯涂层。
Parylene作为最佳成本效益保护溶液
采用特殊的化学气相沉积(CVD)工艺，可以提供高度均匀的保形涂层。
在气相沉积聚合过程中，将待涂覆的产品置于专用真空沉积设备的产品室中。
下一个，倍二，原料放置在系统上。二聚体（低聚物或具有两种单体组成的重复单元的分子单元）是固体，颗粒材料。将二聚体在真空下加热，直至其蒸发成二聚体气体以使（或热分解）蒸发成单体气体。
最后，单体气体流入环境温度室并在薄，透明薄膜中的所有表面上聚合。此时，该过程完成，因为不需要沉积后固化。
因为它被用作气体，Parylene涂覆了所有暴露的基板表面，并穿过多层组件上的小裂缝和紧密区域，提供完整和均匀的封装。聚合物涂层的目标厚度通过施加和所需的涂层性能确定。化学惰性材料的典型厚度在微米范围内。
将parylene进入生产压力传感器
与提供聚对聚环涂层的其他压力传感器供应商不同，所有传感器都在内部进行此过程。
所有传感器使用的聚对聚丙烯的沉积率比其他类型的聚对二甲烯更快。凭借其内部工艺，所有传感器都成功涂抹压力传感器，低至±1inH2o（±0.036psi）满量程（FS）具有4.5mV / V / INH的敏感性2O.
在恶劣环境中具有聚粉保护的传感器的示例
除医学应用外，Parylene还适用于工业应用，如流量控制器，燃气/丙烷电器等。
医疗应用
由于Parylene是化学惰性的，它是生物相容性和安全的使用作为医疗设备的涂层。此外，它感染或扭曲数据读数的可能性很小。帕利林在体液和组织存在的情况下保持其成分稳定性和性能。
工业应用
监测或控制甲烷，天然气的主要成分，是聚对丙烯保护压力传感器的天然应用。对于流量控制，一个范围低至±1inH的传感器2o可能需要（±0.036psi）。作为最清洁的燃烧化石燃料，甲烷具有巨大的潜力作为其他化石燃料的替代品。控制和监测甲烷，特别是检测泄漏对于其安全使用而言至关重要。
总结
成功幸存广泛的应用程序需要解决所有应用程序的关键参数。对于压力传感器，这包括适当的苛刻和有时腐蚀性介质的保护。超过40年，Parylene已被用来为压力传感器和其他电子产品提供这种保护。
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