2024 微机电系统（MEMS）技术 基于MEMS技术的车规级压力传感器技术规范

GB/T44531—2024

目次

前言

…………………………Ⅲ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………2

分类

4………………………2

车规级压力传感器应用分类

4.1………………………2

感受压力类型分类

4.2…………………4

功能执行状态分类

4.3(FPSC)…………4

基本要求

5…………………4

被测介质的类型

5.1……………………4

工作温度范围

5.2………………………4

贮存温度范围

5.3………………………5

信号输出形式

5.4………………………5

工作电压

5.5……………5

测量范围

5.6……………5

技术要求

6…………………5

外观

6.1…………………5

封装外形

6.2……………5

输出阻抗

6.3……………5

绝缘电阻

6.4……………5

绝缘强度

6.5……………6

过载电压

6.6……………6

反向保护电压

6.7………………………6

其他

6.8…………………6

环境特性

6.9……………6

试验方法

7…………………7

环境条件

7.1……………7

性能

7.2…………………7

Ⅰ

GB/T44531—2024

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由全国微机电技术标准化技术委员会提出并归口

(SAC/TC336)。

本文件起草单位北京大学中机生产力促进中心有限公司安徽京芯传感科技有限公司北京智芯

:、、、

传感科技有限公司武汉大学苏州纳芯微电子股份有限公司国网智能电网研究院有限公司深圳市速

、、、、

腾聚创科技有限公司深圳市美思先端电子有限公司浙江汉博汽车传感器有限公司东南大学工业和

、、、、

信息化部电子第五研究所天津新智感知科技有限公司中国科学院微电子研究所昆山双桥传感器测

、、、

控技术有限公司无锡华润上华科技有限公司北京智芯微电子科技有限公司上海保隆汽车科技股份

、、、

有限公司苏州晶方半导体科技股份有限公司美的集团股份有限公司芯联集成电路制造股份有限公

、、、

司中检集团南方测试股份有限公司宁波中车时代传感技术有限公司北京久好电子科技有限公司

、、、、

中国船舶集团有限公司第七一六研究所太原航空仪表有限公司山东中科思尔科技有限公司河北初

、、、

光汽车部件有限公司江苏甫瑞微纳传感科技有限公司武汉飞恩微电子有限公司深圳安培龙科技股

、、、

份有限公司南京高华科技股份有限公司南京沃天科技股份有限公司松诺盟科技有限公司广东润

、、、、

宇传感器股份有限公司郑州炜盛电子科技有限公司深圳市信为科技发展有限公司无锡芯感智半导

、、、

体有限公司华东光电集成器件研究所重庆万泰电力科技有限公司河南芯睿电子科技有限公司江苏

、、、、

普诺威电子股份有限公司湖南启泰传感科技有限公司江西沃德尔科技有限公司北京燕东微电子科

、、、

技有限公司上海映矽传感技术有限公司华景传感科技无锡有限公司明石创新烟台微纳传感技

、、()、()

术研究院有限公司苏州敏芯微电子技术股份有限公司蚌埠日月仪器研究所有限公司

、、。

本文件主要起草人陈得民李根梓张威陈广忠张亚婷刘胜赵佳梁先锋杨旸武斌叶信起

:、、、、、、、、、、、

周再发董显山王帅宇周维虎王冰张新伟方东明段红军杨剑宏熊贵林丁环吕阳柴红李徽

、、、、、、、、、、、、、、

杨桢陈志文赵稔商艳龙姚敏强王冠鹰黄鑫龙侯晓伟钱峰刘煊杰陈金金袁长作仲胜利

、、、、、、、、、、、、、

刘瑞曹万黄宗波李维平高峰雷卫武罗小勇高胜国吕宗汉华天恺王文婧田永超郑东明

、、、、、、、、、、、、、

陆敏晨王国秋黄留肖张彦秀柯有新缪建民高峰李刚王锐

、、、、、、、、。

Ⅲ

GB/T44531—2024

微机电系统MEMS技术基于MEMS

()

技术的车规级压力传感器技术规范

1范围

本文件规定了基于技术的车规级压力传感器的分类基本要求技术要求和试验方法

MEMS、、。

本文件适用于基于技术的车规级压力传感器其他压力传感器参照执行

MEMS,。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中注日期的引用文

。,

件仅该日期对应的版本适用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于

,;,()

本文件

。

环境试验第部分试验方法试验温度变化

GB/T2423.222:N:

环境试验第部分试验方法试验高浓度二氧化硫试验

GB/T2423.332:Kca:

环境试验第部分试验方法试验流动混合气体腐蚀试验

GB/T2423.512:Ke:

半导体器件机械和气候试验方法第部分强加速稳态湿热试验

GB/T4937.44:(HAST)

半导体器件机械和气候试验方法第部分扫频振动

GB/T4937.1212:

半导体器件机械和气候试验方法第部分盐雾

GB/T4937.1313:

传感器通用术语

GB/T7665

车辆船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车载接收机的限值和测量方法

GB/T18655、

道路车辆电气电子部件对静电放电抗扰性的试验方法

GB/T19951/

道路车辆电气电子部件对传导和耦合引起的电骚扰试验方法第部分对

GB/T21437.3/3:

耦合到非电源线电瞬态的抗扰性

微机电系统技术术语

GB/T26111(MEMS)

道路车辆电气及电子设备的环境条件和试验第部分化学负荷

GB/T28046.55:

道路车辆电气电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法第部分电

GB/T33014.2/2:

波暗室法

道路车辆电气电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法第部分大

GB/T33014.4/4:

电流注入法

(BCI)

道路车辆电气电子部件对窄带辐射电磁能的抗扰性试验方法第部分便

GB/T33014.9/9:

携式发射机法

动态压力传感器检定规程

JJG624—2005

半导体器件机械和气候试验方法第部分稳态温湿度偏置寿命试验

IEC60749-55:(Semi-

conductordevices—Mechanicalandclimatictestmethods—Part5:Steady-statetemperaturehumidity

biaslifetest)

半导体器件机械和气候试验方法第部分机械冲击器件和组件

IEC60749-1010:(Semi-

conductordevices—Mechanicalandclimatictestmethods—Part10:Mechanicalshock—deviceand

1

GB/T44531—2024

subassembly)

半导体器件机械和气候试验方法第部分加速耐湿无偏置强加速应力

IEC60749-2424:

试验

(Semiconductordevices—Mechanicalandclimatictestmethods—Part24:Acceleratedmoisture

resistance—UnbiasedHAST)

半导体器件机械和气候试验方法第部分加速耐湿无偏置高压蒸煮

IEC60749-3333:

(Semiconductordevices—Mechanicalandclimatictestmethods—Part33:Acceleratedmoistureresist-

ance—Uunbiasedautoclave)

半导体器件机械和气候试验方法第部分恒定加速度

IEC60749-3636:(Semiconductorde-

vices—Mechanicalandclimatictestmethods—Part36:Acceleration,steadystate)

3术语和定义

界定的以及下列术语和定义适用于本文件

GB/T7665、GB/T26111。

31

.

基于MEMS技术的车规级压力传感器automotivegradepressuresensorbasedonMEMStechnology

应用于压力检测性能和可靠性满足汽车使用要求的传感器

、MEMS。

注1包括压阻式压力传感器电容式压力传感器压电式压力传感器谐振式压力传感器微熔压力传感器等

:、、、、。

注1简称车规级压力传感器

:“”。

32

.

过载电压overvoltage

在规定的允差范围内传感器不引起性能永久性变化所能承受的最大电压

,。

33

.

反向保护电压reversevoltageprotection

在规定的允差范围内传感器不引起性能永久性变化所能承受的与工作电压极性相反的最大电压

,。

34

.

爆破压力burstpressure

没有导致传感器永久失效通常指敏感膜破裂的最大压力

()。

4分类

41车规级压力传感器应用分类

.

按照压力传感器在汽车中的主要用途将车规级压力传感器分为如表所列的类但不限于以

,126,

下分类

。

2

GB/T44531—2024

表1车规级压力传感器分类

序号使用区域分类用途

刹车压力传感器测量刹车液压或气压压力提供信号给电子控制单元保证制动

1,(ECU)

变速器压力传感器测量变速器油的压力提供信号给换挡控制单元进行换挡

2,

胎压传感器测量轮胎的压力提示轮胎状态

3,

检测控制制动系统中油压助力装置中的油液压力向外输出油泵接通

制动主缸油压传感器,

4与断开及油压异常时报警信号

制动轮缸压力传感器检测汽车制动轮缸的压力用于对应车轮运动状态

,

5底

检测真空助力器内的压力用于刹车助力启停系统启动电动车真

盘真空助力器压力传感器,、,

6空泵

域

检测空气悬挂系统的空气压力值提供信号给来控制气压以免

悬架压力传感器,ECU

7系统压力过大导致悬挂损坏保证悬挂内或储气罐内气体充足

;

检测转向助力泵压力提供信号给根据负载大小调整发动机的

转向助力压力传感器,ECU,

8转速保证转向助力稳定延长汽车转向助力泵的使用寿命

,,

检测前进挡离合器和倒挡制动器实际压力此压力由离合器压力电磁

离合器压力传感器,

9阀调节

测量发动机的机油压力提供信号给保护发动机并提供报警信

机油压力传感器,ECU

10息到显示面板

测量发动机的排气背压提供信号给控制废气再循环系统

排背压压力传感器,ECU

11

(EGR)

测量颗粒捕捉装置的压力提供信号给控制尾气

尾气压力传感器(DPF/GPF),ECU

12排放

测量进气歧管的压力间接获取系统流量提供信号给控制

歧管压力传感器,EFI,ECU

13进气量

柴油共轨汽油

/测量共轨油管的压力提供信号给控制喷油量

14直喷轨压力传感器,ECU

动

缸内燃油压力传感器测量油管的压力提供信号给控制喷油量

15力,ECU

检测牵引力控制系统蓄压器油液压力提供信号给以控

域蓄压器压力传感器(TRC),ECU

16制液压泵的工作

大气压力传感器检测大气压力空燃比修正使发动机性能得到稳定发挥

17,,

碳罐脱附压力传感器检测脱附路径的压力适时开启碳罐阀

18

测量电池组内的气体和液体压力进行漏液或气体泄漏异常情况热

电池压力传感器,、

19失控报警

检测燃料罐的储存压力安装在减压阀前后确保系统压力保持在安

燃料压力传感器,,

20全限值内

增压压力传感器检测涡轮增压压力

21

尿素压力传感器检测选择性催化还原技术系统尿素喷射压力

22(SCR)

冷却液压力传感器检测可能表明冷却液泄漏的压力损失

23

3

GB/T44531—2024

表1车规级压力传感器分类续

()

序号使用区域分类用途

座空调压力传感器测量空调压缩机的压力提供信号给控制压缩机的风量

24,ECU

舱空气滤清器压力传感器检测空气滤清器压力差判断滤清器是否堵塞

25,

域座椅压力传感器检测座椅上是否有乘客驾驶员

26/

42感受压力类型分类

.

车规级压力传感器感受压力类型不同分为表压传感器绝压传感器差压传感器

,、、。

43功能执行状态分类FPSC

.()

车规级压力传感器以下简称传感器受到电磁干扰期间和之后的功能状态分为如下几类

(“”),:

状态传感器在施加干扰期间和之后应执行其预先设计的所有功能由于干扰

———Ⅰ(StatusⅠ):,,

所引起的公差皆在被测件设计误差范围之内

;

状态传感器在施加干扰期间不执行其预先设计的一项或多项功能但不影响

———Ⅱ(StatusⅡ):,,

整个系统基本功能的正常工作所有功能在停止施加干扰之后自动恢复到正常工作范围内

。,。

存储功能应维持状态

Ⅰ;

状态传感器在施加干扰期间不执行其预先设计的一项或多项功能并影响整

———Ⅲ(StatusⅢ):,,

个系统基本功能的正常工作但在停止施加干扰之后应自动恢复到正常操作状态

,;

状态传感器在施加干扰期间不执行其预先设计的一项或多项功能直到停止

———Ⅳ(StatusⅣ):,,

施加干扰之后并通过简单的操作或使用复位动作应自动恢复到正常操作状态

,“”,;

状态传感器在施加干扰期间和之后不执行其预先设计的一项或多项功能若

———Ⅴ(StatusⅤ):,,

不修理或不替换装置或系统则不应恢复其正常操作

,。

5基本要求

51被测介质的类型

.

与传感器压力腔接触的介质类型为各种气体和液体

。

52工作温度范围

.

除另有规定外根据传感器使用场景和工作环境要求其工作温度范围分为六个

,,0B、0A、0、1、2、3

等级见表

,2。

表2工作温度范围

等级温度范围

0B-40℃~+175℃

0A-40℃~+165℃

0-40℃~+150℃

1-40℃~+125℃

2-40℃~+105℃

3-40℃~+85℃

4

GB/T44531—2024

53贮存温度范围

.

传感器的贮存温度范围分为六个等级见表

0B、0A、0、1、2、3,3。

表3环境温度等级

等级温度范围

0B-55℃~+175℃

0A-55℃~+165℃

0-55℃~+150℃

1-55℃~+125℃

2-55℃~+105℃

3-55℃~+85℃

54信号输出形式

.

信号输出形式可为模拟信号输出或数字信号输出

。

55工作电压

.

除另有规定外传感器工作电压范围宜为典型电压可为或

,1.8VDC~5.5VDC,3.3VDC5VDC。

56测量范围

.

传感器测量范围的上限值推荐从下列数值中选取

:

nnnnnnn

±1.0×10、±1.6×10、±2.0×10、±2.5×10、±3.0×10、±4.0×10、±5.0×10、±6.0×

nn其中n也可以按用户特定要求设定

10、±8.0×10。=0,1,2,3,…。。

下限值若无特殊要求则为零测量范围的单位为帕千帕兆帕

。(Pa)、(kPa)、(MPa)。

6技术要求

61外观

.

传感器的外观应无目视可见的瑕疵锈蚀和损伤标志应清晰完整准确

、,、。

62封装外形

.

传感器封装外形应符合产品技术条件或详细规范的规定

。

63输出阻抗

.

传感器输出阻抗误差优于

±15%。

64绝缘电阻

.

在传感器电源线信号线与壳体之间施加产品技术条件或详细规范规定的直流电压测试绝缘电阻

、,

不小于

100MΩ。

5

GB/T44531—2024

65绝缘强度

.

参考传感器电源线信号线与壳体之间施加产品技术条件或详细规范规定的交流电压历时

、,

产品无击穿闪络现象

1min,、。

66过载电压

.

传感器过载电压不小于工作电压的

110%。

67反向保护电压

.

传感器反向保护电压不小于工作电压

。

68其他

.

其他应测量值包括

:

准确度

1);

全温区准确度

2);

上升时间

3)。

以上测量值应符合产品技术条件或详细规范的规定

。

69环境特性

.

691过载压力

..

传感器典型过载压力不小于标称量程的倍

3。

692爆破压力

..

传感器典型爆破压力不小于标称量程的倍

5。

693其他环境特性

..

其他环境特性包括

:

强加速稳态湿热试验稳态温湿度偏置寿命试验

a)/;

无偏置强加速应力试验无偏置高压蒸煮

b)/;

高温压力工作寿命

c);

偏压脉冲压力温度循环

d);

低温压力工作寿命

e);

机械冲击

f);

扫频振动

g);

恒定加速度

h);

二氧化硫试验

i);

流动混合气体腐蚀试验

j);

化学负荷

k);

盐雾

l);

电磁兼容性可包括电磁辐射发射瞬态耦合抗扰度电磁辐射抗扰度电磁辐射抗扰度

m):、、(BCI)、

手持发射机抗扰度静电放电抗扰度

(ALSE)、,。

上述特性应符合产品技术条件或详细规范的规定

。

6

GB/T44531—2024

7试验方法

71环境条件

.

711一般试验的大气条件

..

宜使用下述大气条件

:

温度

———:15℃~35℃;

相对湿度

———:30%~85%;

大气压力

———:86kPa~106kPa。

注试验期间允许的温度变化每不大于

: