《Sensirion气体传感器：SGP30》

SGP30 Gas Sensor from Sensirion

——逆向分析报告

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Sensirion首款单片集成多传感元件的气体传感器

Sensirion（盛思锐）成立于1998年，是湿度、气体和液体流量测量和控制领域高质量传感器和传感器解决方案的领先制造商。Sensirion的成功基于创新的CMOSens®技术，它在一个半导体芯片上集成了传感器芯片和分析电子元件。这意味着可以高质量和低成本批量生产传感器。

Sensirion气体传感器SGP30的应用场景：室内空气监测

据麦姆斯咨询报道，Sensirion全球最小的数字气体传感器SGP系列产品为室内空气质量的测量开启了新应用的可能性。其中，SGP30是第一款单一芯片上集成多个传感元件的金属氧化物气体传感器，可提供空气质量的详细信息，如二氧化碳（CO2）和挥发性有机化合物（VOC）的含量。

Sensirion气体传感器SGP30原理框图

SGP30特性：
- 出色的长期稳定性，耐受硅氧烷造成的污染
- 室内空气质量信号基于Sensirion的多像素技术
- TVOC输出
- 基于H2的CO2等效输出
- 小型DFN封装和I2C接口
- 完全工厂校准

硅氧烷加速寿命试验

这些传感元件具有无与伦比的抵抗实际应用中污染气体的能力，从而实现优异的长期稳定性和低漂移。小尺寸封装（2.45 mm x 2.45 mm x 0.9 mm DFN）、低功耗、I2C接口，以及防水防尘保护膜使SGP系列产品易于集成到各种应用当中，例如智能手机、电脑、智能家居和物联网设备。

Sensirion气体传感器SGP30封装信息

为了减小尺寸，Sensirion将气体传感器芯片置于ASIC芯片上方，并将它们封装在一起。该做法还有其它一些优点，如减少引线键合、提升信噪比等。凭借特殊材料和布局选择，SGP30将加热器（Heater）和电极嵌入ASIC芯片。尽管产生的电流和温度很高，但是信号测量丝毫不受这些干扰的影响。除了管理加热器和电极，ASIC芯片还集成了用于测量膜温的温度传感器，以及用于数据校准的闪存。

Sensirion气体传感器SGP30逆向分析

本报告详细分析了Sensirion气体传感器SGP30，包括MEMS芯片、ASIC芯片、封装等，还提供MEMS芯片和ASIC芯片的功能描述，以及它们所采用的制造工艺。

此外，本报告还给出Sensirion气体传感器SGP30的成本分析和销售价格预估，并将其与ams（艾迈斯）的AS-MLV-P2和CCS801，以及博世（Bosch）的BME680进行对比分析。

报告目录：

Overview / Introduction

Sensirion - Company Profile

Physical Analysis
• Physical Analysis Methodology
• Sensor Package
- View and dimensions
- Package Opening
- Sensor Package Cross-Section
• MEMS/ASIC Die
- View, Dimensions, and Markings
- Cross-Section: Metal Layers, Transistor, Capacitor
- Die Metal De-processing
- Die Delayering, Main Block ID, and Process
- Die-Process Characteristics
• Comparison with ams and Bosch

Manufacturing Process Flow
• Wafer Fabrication Unit
• Front-End Process
• Final Assembly Unit

Cost Analysis
• Cost Analysis Overview
• Main Steps Used in the Economic Analysis
• Yield Hypotheses
• ASIC
- Front-End Cost
• MEMS
- Front-End Cost
• Back-End Cost
• Packaging Cost
• Component Cost

Selling Price

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