绝对压力传感器装置和压差传感器装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了绝对压力传感器和压差传感器装置。绝对压力传感器装置的实施方式可包括耦合在控制器裸芯之上的微机电系统(MEMS)绝对压力传感器。MEMS绝对压力传感器可机械耦合至控制器裸芯，也可配置为与控制器裸芯电耦合。控制器裸芯的周长与MEMS绝对压力传感器的周长相比可为相同尺寸和更长中的一种情况。控制器裸芯可配制为通过电连接件与模块电耦合。

【技术实现步骤摘要】
绝对压力传感器装置和压差传感器装置相关申请的交叉引用本申请要求迈克尔J.塞登(MichaelJ.Seddon)于2016年10月14日递交的名称为“绝对压力传感器和压差传感器及相关方法”的美国临时专利申请系列号62/408519的递交日的权益，其公开内容在此通过引用而整体并入本文。
本技术的各方面大体涉及包括微机电系统(MEMS)压力传感器的压力传感器，诸如绝对压力传感器和压差传感器。更具体的实施方式涉及堆叠式裸芯压力传感器(stackeddiepressuresensors)。
技术介绍
通常，压力传感器用于诸如汽车工业的许多行业，用来测量气体和液体流体包括苛性流体(harshfluid)(诸如油)的压力。压力传感器可以是绝对的，这意味着相对于真空来测量压力，或者是压差的，这意味着测量两种气体或流体之间的压力差。MEMS传感器已被并入绝对压力传感器和压差传感器。具体来说，MEMS压力传感器包括膜片，所述膜片检测施加到单侧(绝对压力传感器)的压力或者检测来自两侧(压差传感器)的压力。当膜片经受压力时，膜片弯曲并产生弹性应变。弹性应变通过MEMS内部的能测量和计算压力的MEMS装置的部件(诸如压电电阻器)的特性变化来检测。
技术实现思路
绝对压力传感器装置的实施方式可包括耦合在控制器裸芯(controllerdie)上的微机电系统(MEMS)绝对压力传感器。MEMS绝对压力传感器可机械耦合到控制器裸芯，也可配置为与控制器裸芯电耦合。控制器裸芯的周长可以为与MEMS绝对压力传感器的周长相同和更长中的一种情况。控制器裸芯可配置为通过电连接件与模块电耦合。所述绝对压力传感器装置的实施方式可包括以下之一、全部或任意组合：所述电连接件可为焊线、钉头(stub)、凸点和穿硅通孔之一。所述MEMS绝对压力传感器可通过倒装芯片耦合(flip-chipcoupling)与控制器裸芯耦合。所述MEMS绝对压力传感器可通过焊线与控制器裸芯耦合。所述绝对压力传感器还可包括至少部分密封MEMS绝对压力传感器以及控制器裸芯的密封部。所述控制器裸芯可配制为通过倒装芯片耦合与模块耦合。所述MEMS绝对压力传感器可配制为通过焊线与所述模块耦合。压差传感器装置的实施方式可包括耦合在插入部(interposer)上的微机电系统(MEMS)压差传感器，其中，所述插入部包括：穿过所述插入部的开口，所述开口为所述MEMS压差传感器提供流体通路；以及耦合在所述插入部之上的控制器裸芯。所述MEMS压差传感器可配置为与所述控制器裸芯电耦合，并且所述控制器裸芯可配制为与模块电耦合。压差传感器装置的实施方式可包括以下之一、全部或任意组合：所述控制器裸芯可配制为通过焊线、钉头、凸点和穿硅通孔之一与模块耦合。所述MEMS压差传感器可通过焊线与所述控制器裸芯电耦合。所述MEMS压差传感器可通过倒装芯片耦合与插入部耦合，其中密封部可至少部分密封多个倒装芯片凸点并可在所述MEMS压差传感器和所述插入部之间充分提供流体密封。所述控制器裸芯可配制为通过倒装芯片耦合与所述插入部耦合。所述压差传感器还可包括至少部分密封所述MEMS压差传感器和所述控制器裸芯的密封部。所述插入部的开口可配制为与所述模块中的开口对准。压差传感器装置的实施方式可包括耦合至控制器裸芯之上的MEMS压差传感器，其中，所述控制器裸芯可包括：穿过所述控制器裸芯的开口，所述开口为所述MEMS压差传感器提供流体通路。所述MEMS压差传感器可配置为与控制器裸芯电耦合并且所述控制器裸芯可配制为通过电接触与模块电耦合。压差传感器装置的实施方式可包括以下之一、全部或任意组合：所述控制器裸芯的周长可以与所述MEMS压差传感器的周长不共延伸(coextensive)。所述MEMS压差传感器可通过倒装芯片耦合与控制器裸芯相耦合，其中，密封部可至少部分密封多个倒装芯片凸点，并可在所述MEMS压差传感器和所述控制器裸芯之间充分提供流体密封。所述MEMS压差传感器可丝焊至所述控制器裸芯。所述压差传感器还可包括至少部分密封所述MEMS压差传感器和所述控制器裸芯的密封部。所述控制器裸芯可包括一个或多个配置为将控制器裸芯与模块电耦合的穿硅通孔。根据说明书和附图以及根据权利要求书，进一步的和其他方面、特征及优点对于本领域普通技术人员将变得明显。附图说明以下将结合附图描述各实施方式，其中相同的附图标记指代相同的部件，并且：图1为绝对压力传感器的截面侧视图；图2A为第一压差传感器的截面侧视图；图2B为第二压差传感器的截面侧视图；图3为变速器压力传感器(transmissionpressuresensor)的截面侧视图；图4为高压传感器的截面侧视图；图5为耦合在裸芯之上的倒装芯片MEMS绝对压力传感器的截面侧视图；图6为图5所示装置的顶视图；图7为引线焊接至控制器裸芯的MEMS绝对压力传感器的截面侧视图；图8为图7所示装置的顶视图；图9为部分密封在密封部中的、图7的耦合至控制器裸芯的MEMS绝对压力传感器截面侧视图；图10为图9所示装置的顶视图；图11为耦合在倒装芯片控制器裸芯之上的MEMS绝对压力传感器的截面侧视图；图12为图11所示装置的顶视图；图13为耦合在插入部之上的MEMS压差传感器和控制器裸芯的截面侧视图；图14为图13所示装置的顶视图；图15为部分密封在密封部中的、图13耦合在插入部之上的MEMS压差传感器和控制器裸芯的截面侧视图；图16为图15所示装置的顶视图；图17为耦合在插入部之上的倒装芯片MEMS压差传感器和倒装芯片控制器裸芯的截面侧视图；图18为图17所示装置的顶视图；图19为耦合在控制器裸芯之上的MEMS压差传感器的截面侧视图；图20为图19所示装置的顶视图；图21为耦合在控制器裸芯之上的倒装芯片MEMS压差传感器的截面侧视图；图22为图21所示装置的顶视图；图23为耦合在具有穿硅通孔的控制器裸芯之上的倒装芯片MEMS压差传感器的截面侧视图；图24为图23所示装置的顶视图。具体实施方式本公开，其各方面及实施方式并不限于在此公开的具体部件、组装过程或方法元素。本领域已知的许多附加的部件、组装过程和/或方法元件，符合期望的压力传感器装置的，用于与具体实施方式一起使用，将由这些公开内容变得明显。因此，例如，虽然公开了具体实施方式，这样的实施方式和实施部件可包括与预期操作和方法一致的，用于这样的压力传感器装置和实施部件及方法的，本领域已知的任何形状、尺寸、样式、类型、型号、版本、测量、浓度、材料、数量、方法元件、步骤和/或类似的特征。参见图1，示出了绝对压力传感器的截面侧视图。图1的压力传感器2是绝对压力传感器的代表性示例。在各实施方式中，如图1所示，微机电系统(MEMS)传感器4可与载体6耦合。载体非限制性示例可为玻璃、硅、金属或刚性材料或前述材料的组合。密封腔室8形成在MEMS传感器4和载体6之间。腔室8中的压力形成绝对压力传感器2的固定参比压力。在各实施方式中，MEMS传感器4可包括膜片10。所述膜片可由弹性材料制成。当绝对压力传感器2外部压力从腔室8中的参比压力改变时，膜片19可弹性地向外伸展(其中外部压力小于参比压力)或者凹入腔室(其中外部压力大于参比压力)。当膜片在外部压力下移入平衡位置时，ME本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绝对压力传感器装置，包括：耦合在控制器裸芯之上的微机电系统绝对压力传感器，其中，所述微机电系统绝对压力传感器机械地耦合至所述控制器裸芯；其中，所述微机电系统绝对压力传感器也配制为与所述控制器裸芯电耦合；其中，所述控制器裸芯的周长与所述微机电系统绝对压力传感器的周长相比为相同尺寸和更长中的一种情况；和其中，所述控制器裸芯配置为通过电连接件与模块耦合。

【技术特征摘要】
2016.10.14 US 62/408,519;2017.10.12 US 15/782,7581.一种绝对压力传感器装置，包括：耦合在控制器裸芯之上的微机电系统绝对压力传感器，其中，所述微机电系统绝对压力传感器机械地耦合至所述控制器裸芯；其中，所述微机电系统绝对压力传感器也配制为与所述控制器裸芯电耦合；其中，所述控制器裸芯的周长与所述微机电系统绝对压力传感器的周长相比为相同尺寸和更长中的一种情况；和其中，所述控制器裸芯配置为通过电连接件与模块耦合。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述微机电系统绝对压力传感器通过倒装芯片耦合与控制器裸芯耦合。3.根据权利要求1所述的装置，进一步包括至少部分密封所述微机电系统绝对压力传感器和所述控制器裸芯的密封部。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述控制器裸芯配置为通过倒装芯片耦合与模块耦合。5.一种压差传感器装置，包括：耦合在插入部之上的微机电系统压差传感器，其中，所述插入部包括穿过所述插入部的开口，所述开口为所述微机电系统压差传感器提供流体通路；和耦合在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·J·塞登，
申请(专利权)人：半导体元件工业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：美国,US