恶劣工业环境MEMS压力传感器HTCC陶瓷外壳定制案例
技术审核：王建华（射频封装方案架构师） | 发布日期：2026年8月6日
本项目旨在为深井钻探与航空发动机监测用高频大功率MEMS传感器定制开发一款高温共烧多层氧化铝（HTCC）陶瓷封装外壳。工作环境要求外壳在高温（＞300℃）、高压冲击（＞100MPa）及强腐蚀介质下保持毫秒级的信号响应能力与气密密封性，同时实现微型信号过孔的低噪声传输。
以下为该MEMS传感器定制HTCC外壳的设计指标与实际出厂和客户现场测试数据对比：
| 考核与评估项目 | 极端工况定制设计要求 | 实际交付产品实测/运行结果 |
|---|---|---|
| 极限工作温度与耐热性 | -55℃ 至 350℃ 长期稳定运行 | 350℃高温下持续工作500小时，绝缘电阻无衰减 |
| 耐静水压/气体冲击强度 | ≥ 100 MPa 液压冲击无破裂 | 实测破裂压力 ＞ 145 MPa（95% Al₂O₃高致密陶瓷体） |
| 气密泄漏率（氦质谱） | ≤ 1×10⁻⁸ Pa·m³/s | 实测 2.5×10⁻⁹ Pa·m³/s，达严苛气密封接标准 |
| 内部三维布线层间寄生电容 | ≤ 0.5 pF （微弱信号通道） | 实测 0.28 pF，极大减少了MEMS电容信号失真 |
| 耐酸碱介质腐蚀性 | 5% H₂SO₄ / NaOH 溶液浸泡48h无腐蚀 | 表面金层与陶瓷基体无剥离、无质量损失 |
本案例项目成功应用了钨（W）导体共烧与高温瓷金钎焊技术，在外壳内腔实现了8层高密度布线与0.1mm微孔网格接地屏障。项目产品现已通过系统级高温高压台架验证，并批量应用于高端工业传感器的国产化替代项目中。
案例中的数据基于专项工程客户的检测与验收报告，针对不同传感器芯片的腔体引脚排列可单独规划开模。