一种压阻式MEMS传感器结构制造技术

本实用新型专利技术涉及传感器技术领域，公开了一种压阻式MEMS传感器结构，包括封装外壳、过渡结构和压阻式MEMS传感器芯片，所述过渡结构通过粘结剂粘于封装外壳内部底面上，所述传感器芯片安装底部部分通过粘结剂粘结于过渡结构上表面，部分悬空。该结构通过减小MEMS传感器芯片与封装外壳或基板的粘结面积以减小热应力，从而提高传感器的稳定性；该结构简单、可批量生产、成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种压阻式MEMS传感器结构
本技术涉及传感器
，尤其涉及一种压阻式MEMS传感器封装结构。
技术介绍
MEMS (Micro-electro-mechanical Systems)传感器具有体积小，成本低，易于批量生产等特点，在各方面都具有广泛的应用前景。压阻式MEMS传感器常用的封装方法是将传感器直接安装在基板或封装外壳上，由于基板或封装外壳的热膨胀系数与MEMS传感器芯片的热膨胀系数不匹配，在封装过程中或工作环境温度变化时，会产生较大的热应力。热应力影响到传感器的稳定性，从而降低了传感器的性能。
技术实现思路
本技术的目的在于提出一种压阻式MEMS传感器结构，可有效减小热应力，提高传感器的稳定性，而且结构简单、可批量生产，成本低。 为达到上述目的，本技术所提出的技术方案为:一种压阻式MEMS传感器结构，包括封装外壳、过渡结构和压阻式MEMS传感器芯片，所述过渡结构通过粘结剂粘于封装外壳内部底面上，所述传感器芯片安装底部部分通过粘结剂粘结于过渡结构上表面，部分悬空。 进一步的，所述过渡结构为一基板，通过粘结剂粘于封装外壳内部底面上。 进一步的，所述过渡结构为一应力隔离层，通过粘结剂粘于封装外壳内部底面上。 进一步的，所述过渡结构包括一基板和应力隔离层；所述基板通过粘结剂粘于封装外壳内部底面上，所述应力隔离层通过粘结剂粘于基板上；所述传感器芯片安装底部部分通过粘结剂粘结于应力隔离层上。 进一步的，所述封装外壳包括壳体和盖板。 进一步的，所述封装外壳为金属外壳或塑料外壳。 进一步的，所述传感器芯片安装底部悬空部分占安装底部的1/3至2/3。 进一步的，所述基板为FR-4电路板或陶瓷基板。 进一步的，所述应力隔离层的热膨胀系数与传感器芯片的热膨胀系数相差小于或等于 2X10~(-6)/Ko 本技术的有益效果:通过减小MEMS传感器芯片与封装外壳或基板的粘结面积以减小热应力，从而提高传感器的稳定性；该结构简单、可批量生产、成本低。 【附图说明】 图1为本技术传感器封装结构实施例一示意图； 图2为实施例一中传感器芯片与基板安装位置不例一； 图3为实施例一中传感器芯片与基板安装位置示例二 ； 图4为本技术传感器封装结构实施例二示意图； 图5为本技术传感器封装结构实施例三示意图。 附图标记:10、封装外壳；11、壳体；12、盖板；20、传感器芯片；30、过渡结构；31、基板；311、凹槽；32、应力隔离层；40、粘结剂。 【具体实施方式】 下面结合附图和【具体实施方式】，对本技术做进一步说明。 本技术的压阻式MEMS传感器结构通过减小MEMS传感器芯片与封装外壳或基板的粘结面积以减小热应力，从而提高传感器的稳定性；该结构简单、可批量生产、成本低。具体的，该压阻式MEMS传感器结构，包括封装外壳、过渡结构和压阻式MEMS传感器芯片；其中，过渡结构通过粘结剂粘于封装外壳内部底面上，传感器芯片安装底部部分通过粘结剂粘结于过渡结构上表面，部分悬空。 具体如图1-3所示的实施例一，该实施例中的过渡结构30为一基板31，通过粘结剂40粘于封装外壳10的壳体11内部底面上，压阻式MEMS传感器芯片20安装底部部分通过粘结剂40粘结于基板31上表面，部分悬空，壳体11上开口盖上盖板12封装。该实施例中的基板31结构可以选用如图2和3所示的结构，如图2中，在基板的一端设有一凹槽311，传感器芯片20 —端通过粘结剂40粘结于基板31上表面，另一端悬空于凹槽311上方，该实施例中悬空部分约占传感器芯片20安装底部面积的1/3，根据实际需要，该部分悬空面积还可占传感器芯片安装底部面积的1/3至2/3。如图3所示，基板31为一平板结构，传感器芯片20 —端通过粘结剂40粘结于基板31平面上，另一端悬空于基板31之外，同样的该悬空部分可以占传感器芯片安装底部面积的1/3至2/3。 不同热膨胀系数的材料粘结在一起，随着环境温度的变化，在结合处会产生热应力。假设传感器芯片与基板之间的结合长度为L，环境温度比室温高AT，冷却到室温后，基板比传感器芯片多收缩了Λ L，假设Xl为传感器芯片的热膨胀系数，χ2为基板的热膨胀系数，则 Δ L= (xl-x2) X Δ TXL, 因此，当L值(即传感器芯片与基板之间的结合长度)越小，或者传感器芯片与基板的热膨胀系数越接近时，引入的热应力也越小。本技术的结构中，由于传感器芯片与基板结合的面积减小了，从而可以有效减少热应力的产生，降低了热应力对传感器稳定性的影响，提高了传感器的稳定性。 如图4所示的实施例二，在传感器芯片20与基板31之间增加了一个应力隔离层32，通过粘结剂40粘于基板31上，传感器芯片20安装底部部分通过粘结剂40粘结于应力隔离层32上，部分悬空，根据实际需要，该部分悬空面积可占传感器芯片20安装底部面积的1/3至2/3。应力隔离层32选用的材料的热膨胀系数尽量与传感器芯片20的热膨胀系数接近，二者相差最好在±2X 10~ (-6)/K之内，以进一步较小热应力，获得更高稳定性的传感器。 如图5所示的实施例三，也可以直接由一应力隔离层32替代实施例一中的基板31，应力隔离层32通过粘结剂40粘于封装外壳10的壳体11内部底面上，压阻式MEMS传感器芯片20安装底部部分通过粘结剂40粘结于应力隔离层32上表面，部分悬空，根据实际需要，该部分悬空面积可占传感器芯片20安装底部面积的1/3至2/3。该应力隔离层32选用的材料的热膨胀系数尽量与传感器芯片20的热膨胀系数接近，二者相差最好在±2X 10~ (-6)/K之内，以进一步较小热应力，获得更高稳定性的传感器。 上述各实施例中，封装外壳10可以选用金属外壳或塑料外壳，基板31可以米用FR-4电路板(即环氧层压板或玻璃纤维板)或陶瓷基板。通过减小MEMS传感器芯片与封装外壳或基板的粘结面积以减小热应力，从而提高传感器的稳定性；该结构简单、可批量生产、成本低。 尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本技术，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本技术的精神和范围内，在形式上和细节上对本技术做出的各种变化，均为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压阻式MEMS传感器结构，包括封装外壳、过渡结构和压阻式MEMS传感器芯片，其特征在于：所述过渡结构通过粘接剂粘于封装外壳内部底面上，所述传感器芯片安装底部部分通过粘接剂粘接于过渡结构上表面，部分悬空。

【技术特征摘要】
1.一种压阻式MEMS传感器结构，包括封装外壳、过渡结构和压阻式MEMS传感器芯片，其特征在于:所述过渡结构通过粘接剂粘于封装外壳内部底面上，所述传感器芯片安装底部部分通过粘接剂粘接于过渡结构上表面，部分悬空。2.如权利要求1所述压阻式MEMS传感器结构，其特征在于:所述过渡结构为一基板，通过粘接剂粘于封装外壳内部底面上。3.如权利要求1所述压阻式MEMS传感器结构，其特征在于:所述过渡结构为一应力隔离层，通过粘接剂粘于封装外壳内部底面上。4.如权利要求1所述压阻式MEMS传感器结构，其特征在于:所述过渡结构包括一基板和应力隔离层；所述基板通过粘接剂粘于封装外壳内部底面上，所述应力隔离层通过粘接剂粘于基板上；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴志华，
申请(专利权)人：厦门乃尔电子有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35