图一是压力传感器在汽车上的应用。不同的传感器其压力范围、输出方式等有所不同。但是，MEMS压力传感器大体上有两种类型：电容型和压电电阻型。前者的工作原理是，当压力作用在电容板上，两板间距会变化，从而电容也会不同，因此可以通过测量电容来测量压力。后者利用压力作用在压电体上引起电阻变化。MEMS压力传感器中最为复杂的是轮胎气压传感器（TPMS），因为它必须通过RF射频跟主控系统联系，还有因为它通过独立电池供电所以必须省电，以及封装必须考虑到高速转动问题等。下面就以轮胎气压传感器为例对封装详加讨论。   

图一、压力传感器在汽车上的应用

汽车轮胎压力传感器一般有四块芯片组成：MEMS压力传感单元、加速度传感单元、MCU微控制器芯片以及RF芯片。（图二）

压力传感单元P-Chip：它是跟CMOS电路集成在一起的芯片。（图三）压力所引起的电容变化被转化成电压的变化（C-V），然后经过零点（offset）和增益（gain）的调整（trim）后输出给MCU。它跟MCU是双向通信的，因为它的时钟、各种测试模式、零点和增益调整用的codes等都是由ASIC传递的。

加速度传感单元G-Cell：通过测量上下翻转的频率来测量轮胎的转速。如果压力传感单元的输出跟转速有关（比如离心力可能造成P-Chip内封装材料变形从而对电容板施加额外压力等），这个转速就被用来修正结果。更重要的是，这个G-Cell被用来判断汽车是否处于驾驶状态，是否把整个压力传感器从睡眠状态转到正常工作状态，这大大延长了电磁的使用寿命。

RF芯片的主要功能就是向系统中心发送数据和从中心接收指令。MCU处理数据和控制整个压力传感器系统。

图二、汽车轮胎压力传感器的多芯片结构示意图

图三、跟CMOS工艺集成在一起的、用表面微机械技术加工的电容型MEMS压力传感单元

MEMS传感器封装应具有如下作用：

• 保护MEMS结构，保证其从微机械加工后期、模块、终端产品制造及最后使用中不受损。
• 自动化生产线
• 提供输入输出界面（管脚、接触点等）
• 提供机械界面（支撑、柱子等）
• 在环境中保护半导体器件
• 在工厂能校正和测试
• 不影响器件的电学性能

MEMS传感器封装又必须满足：

• 必须考虑芯片的尺寸和技术
• 工作温度范围。对汽车传感器，– 40 °C to 125 °C。
• 可考性
• 取向。对加速度计、陀螺仪要考虑加速或旋转方向；对压力计要考虑传感部件必须接受外压。
• 瞬时保护
• 外壳共振
• 客户安装或焊接传感器到PCB上的过程
• 安装可靠性
• 成本

MEMS压力传感器封装又必须考虑的问题：

• 保护MEMS和ASIC等不受环境侵蚀
• MEMS必须能感受到外界压力

图四、压力传感器的封装示意图