具有改善的耐用性的电子组件和压力测量设备制造技术

一种设备(10)，包括：电子组件(1)，电子组件包括组装在第一基材(3)上的电子部件(2)；以及本体(11)，本体限定腔体(12)，腔体的第一端(12.1)与流体(14)流体连通，电子部件延伸到腔体(12)中，并且第一基材(3)包括与腔体(12)的壁接触的部分(7.1、7.3)，其中，第一基材(3)的材料的热膨胀系数小于电子部件(2)的膨胀系数，并且通过在第一基材(3)上添加熔焊型热的组装方法组装电子部件(2)。一种用于制造电子组件的方法。一种通过该方法获得的组件(1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有改善的耐用性的电子组件和压力测量设备
本专利技术涉及电子组件的领域，并且更具体地涉及用于航空应用的机电流体压力传感器的领域。
技术介绍
通常，电子组件包括基材，基材具有使用烧结或钎焊接头配装在其上的电子部件。该组件允许电子部件和基材之间的机械和电气连接。在操作中，组件经受热循环，并且基材和部件的差异膨胀将压力施加到接头和电子部件，这会影响其测量精度及其耐用性。由柔性传导性粘合剂制成的接头的使用用作将基材和部件之间机械地脱开，并且减小差异膨胀对传感器的精度及其耐用性的影响。然而，尽管机械性能良好，但是观察到粘合剂接头的传导性金属片迁移，并且观察到其电阻随时间的推移显著增加。因此，现有的电子组件无法在部件和基材之间确保耐用的机械和电气接合，同时还提供适于部件和测量设备的尺寸和灵敏度的热机械脱开水平。
技术实现思路
本专利技术的目的是改善电子组件在经受热机械应力时承受疲劳的能力。为此，提供了一种设备，该设备具有电子组件和本体，该电子组件包括组装在第一基材上的电子部件，该本体限定腔体，该腔体具有与流体流体连通的第一端，该电子部件在腔体内部延伸，并且第一基体包括与腔体壁接触的部分。有利地，第一基材的材料的热膨胀系数小于电子部件的膨胀系数，并且通过涉及应用热的钎焊类型的组装方法将电子部件组装在第一基材上。这种设备用作衰减从周围介质传递到电子部件的振动和热机械力。通过这种技术还使组件在设备上的紧固更简单。当电子部件是压力传感器时，本专利技术的设备特别适合于测量压力。当基材是柔性基材时，振动和热机械力甚至更加强烈地衰减。当与腔体的壁接触的部分是弯曲部分时，有效地限制了第一基材的移动幅度。当第一基材将弹性力施加在腔体的壁上时，改善了从周围介质传递到电子部件的振动和热机械力的衰减。当第一基底包括用于使要测量其压力的一部分流体通过的孔口时，有效地过滤了压力瞬变和微粒。当第一基材连接到第二基材时，使得该设备的构造更容易，该第二基材承载有通信单元和通信端口。有利地，第二基材是刚性基材或柔性基材。同样有利地，第二基材部分地延伸到腔体中；当设备包括在腔体的第一端的前方延伸的格栅时，待测量的流体的过滤得到改善。当腔体至少部分地由金属制成、较佳地由不锈钢制成的衬套限定时，该设备的构造也是廉价的。当本体由热塑性材料制成时，该设备的构造是廉价的。本专利技术还提供一种制作电子组件的方法，该方法包括以下步骤：在预备阶段期间，选择电子部件并选择要在其上组装电子部件的第一基材的步骤，选择第一基材使得基材材料的热膨胀系数小于电子部件的热膨胀系数。该方法还包括：在组装阶段期间，通过涉及应用热的钎焊类型的组装方法将电子部件和基材组装在一起的步骤。在组装操作结束时，部件和第一基材的热膨胀系数之间差异会导致部件和第一基材的差异收缩，从而将预应力应用到第一基材。当组件经受温度循环时，基材与部件之间的连接点所经受的最大力减小了预应力的值，从而改善了本专利技术的组件的疲劳强度。当预备阶段包括选择电子部件和第一基材的附加步骤时，两者都由具有玻璃化转变温度或高于电子组件的工作温度的熔融温度的材料制成，组件的坚固性得到改善。当预备阶段包括选择第一基材和电子部件的附加步骤，以及在装配后导致在基材与部件之间的接合点中的应力小于0.1N/mm2的组装技术时，进一步改善了疲劳强度。当通过应用热的组装方法是钎焊或烧结或银烧结或包括通过金球进行连接时，能够使电子组装可靠且廉价。本专利技术还提供了通过上述方法获得的电子组件。当选择的第一基材是柔性基材时，该组件能够容易地结合到紧凑的设备中。当第一基材是带纹理的基材时，有助于基材和部件之间进行连接的操作。当第一基材是基于液晶聚合物的基材时，改善了疲劳强度。当组件包括倒装芯片组装的部件时，更易于制作组件。当组件包括至少一个包括成堆芯片的部件时，改善了组件的紧凑性。当组件至少部分地覆盖在聚对二甲苯层时，该组件得到有效的保护。有利地，基材具有的厚度小于一百微米和/或基材的表面包括覆盖在厚度小于十五微米的金属化层中的部分。在阅读本专利技术的非限制性实施例的以下说明之后，本专利技术的其它特征和优点会显现出来。附图说明参照附图，在附图中：-图1是制作本专利技术的组件的第一步骤的示意性剖视图；-图2是制作图1的组件的第二步骤的示意性剖视图；-图3是制作图1的组件的第三步骤的示意性剖视图；-图4是制作图1的组件的第四步骤的示意性剖视图；-图5是本专利技术的第一实施例中的压力测量设备的示意性剖视图；-图6是本专利技术的第二实施例中的压力测量设备的示意性剖视图；-图7是本专利技术的第三实施例中的压力测量设备的示意性剖视图；-图8是本专利技术的第四实施例中的压力测量设备的示意性剖视图；以及-图9是本专利技术的第五实施例中的压力测量设备的示意性剖视图。具体实施方式参考图1，通过将电子部件2钎焊到第一基材3上来制作本专利技术的电子组件，电子组件总体上被赋予标记1。该组件用于在大约200摄氏度的最大工作温度下操作。在该示例中，选择的部件2是由诸如陶瓷Al2O3之类的非有机材料制成的压阻压力测量微机电系统。这种部件2具有的热膨胀系数基本上等于7×10-6K-1，并且熔融温度高于2000摄氏度。部件2设有第一电连接器2.1和第二电连接器2.2，第一电连接器2.1设有第一锡基钎焊球2.10，第二电连接器2.2设有第二锡基钎焊球2.20。在该示例中，所选择的第一基材3是由八十微米厚的硅制成的带纹理的柔性基材。第一基材3具有基本上等于4×10-6K-1的热膨胀系数和等于1414摄氏度的熔融温度。在本申请的意义内，如果基材能够弹性弯曲超过四十五度，则称其为“柔性的”。第一基材3设置有第三电连接器3.1和第四电连接器3.2，第三电连接器3.1和第四电连接器3.2分别连接到第一导电迹线4.1和第二导电迹线4.2，第一导电迹线4.1和第二导电迹线4.2通过在十微米的厚度上选择性地金属化第一基材3的第一面3.3来获得。将部件2放置在第一基材3上，使得部件2的第一连接器2.1和第二连接器2.2分别面对第三连接器3.1和第四连接器3.2(图2)。第一球2.10基本搁置在第三连接器3.1上，而第二球2.20基本搁置在第四连接器3.2上。这种组装技术也称为“倒装芯片组装”或“倒装芯片”。然后加热组件1(在该示例中通过感应)，然后通过第一钎焊接头5.1将第一连接器2.1和第三连接器3.1组装在一起。通过第二钎焊接头5.2将第二连接器2.2和第四连接器3.1组装在一起(图3)。在钎焊操作期间并且在所施加的热量(大约180摄氏度)的作用下，第一基材3(制成该第一基材3的材料的热膨胀系数低于部件2的材料的热膨胀系数)膨胀，就像部件2的材料一样。因此，第一基材3的热膨胀值小于部件2的材料的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备(10)，具有电子组件(1)和本体(11)，所述电子组件包括组装在第一基材(3)上的电子部件(2)，所述本体限定腔体(12)，所述腔体具有与流体(14)流体连通的第一端(12.1)，所述电子部件在所述腔体(12)内部延伸，并且所述第一基材(3)包括与所述腔体(12)的壁接触的部分(7.1、7.3)，/n其中，所述第一基材(3)的材料的热膨胀系数小于所述电子部件(2)的膨胀系数，并且通过涉及应用热的钎焊型组装方法将所述电子部件(2)组装在所述第一基材(3)上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181011 FR 18594261.一种设备(10)，具有电子组件(1)和本体(11)，所述电子组件包括组装在第一基材(3)上的电子部件(2)，所述本体限定腔体(12)，所述腔体具有与流体(14)流体连通的第一端(12.1)，所述电子部件在所述腔体(12)内部延伸，并且所述第一基材(3)包括与所述腔体(12)的壁接触的部分(7.1、7.3)，
其中，所述第一基材(3)的材料的热膨胀系数小于所述电子部件(2)的膨胀系数，并且通过涉及应用热的钎焊型组装方法将所述电子部件(2)组装在所述第一基材(3)上。


2.根据权利要求1所述的设备(10)，其特征在于，所述电子部件(2)是压力传感器。


3.根据权利要求1或2所述的设备(10)，其特征在于，所述第一基材(3)是柔性基材。


4.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(10)，其特征在于，与所述腔体(12)的壁接触的所述部分(7.1、7.3)是弯曲的部分。


5.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(10)，其特征在于，所述第一基材(3)将弹性力施加在所述腔体(12)的壁上。


6.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(10)，其特征在于，所述第一基材(3)包括用于所述流体(14)的部分通过的孔口(8)。


7.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(10)，其特征在于，所述第一基材(3)连接到第二基材(17)，所述第二基材承载有通信单元(19)和通信端口(20)。


8.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(10)，其特征在于，所述第二基材(17)是刚性基材或柔性基材。


9.根据权利要求7或8中的任一项所述的设备(10)，其特征在于，所述第二基材(17)部分地延伸到所述腔体(12)中。


10.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(10)，其特征在于，包括在所述腔体(12)的所述第一端(12.1)的前面延伸的格栅(15)。


11.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(10)，其特征在于，所述腔体至少部分地由金属的衬套(12)限定。


12.根据权利要求27所述的设备(10)，其特征在于，所述衬套(12)由不锈钢制成。


13.根据前述权利要求中的任一项所述的设备(10)，其特征在于，所述本体(11)由热塑性材料制成。


14.一种制作电子组件(1)的方法，所述方法包括以下步骤：
在预备阶段期间，
-选择电子部件(2)；
-选择要在其上组装电子部件(2)的第一基材(3)，将所述第一基材(3)选择为使得所述第一基材(3)的材料的热膨胀系数低于所述电子部...

【专利技术属性】
技术研发人员：JC·利欧，N·斯瑞迪康福斯，E·贝利，
申请(专利权)人：赛峰电子与防务公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR