一种压力传感器及其封装方法技术

本发明专利技术涉及一种压力传感器及其封装方法，属于电子封装技术领域，解决了现有技术中传导形式的封装结构带来的封装工艺流程多，工艺要求高，且压力和敏感芯片的应变呈非线性的问题。本发明专利技术的压力传感器包括：封装上盖、敏感芯片和底座，封装上盖与敏感芯片接触，用于将外部压力传递到敏感芯片，底盖上固定安装封装引脚，敏感芯片上设置至少两个芯片引脚，芯片引脚上设置凹槽，封装引脚卡合安装在芯片引脚的凹槽中，封装引脚的另一端与电路板连接，实现信号传输。本发明专利技术减少了封装流程，提高了封装效率，采用凹槽配合的方式固定敏感芯片，确保了敏感芯片在水平方向上的位置，同时减小了支撑点附近的应变不确定性，提高了传感器响应的一致性和灵敏度。一致性和灵敏度。一致性和灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
一种压力传感器及其封装方法


[0001]本专利技术涉及电子封装
，尤其涉及一种压力传感器及其封装方法。

技术介绍

[0002]通常压力传感器是通过封装结构，将压力转变为应力应变进行感知，封装结构直接能影响到压力传感器的性能指标。
[0003]现有的封装结构典型的有两种结构，一种是薄膜形式的封装结构，另一种是传导形式的封装结构。
[0004]薄膜形式的封装结构压力直接作用于薄膜表面，在薄膜应变最大处设置压力敏感芯片，这种结构需要敏感芯片与薄膜紧密配合，通常使用粘贴或者键合的方式，但是薄膜在不断变化的形变会影响这种配合的效果，会带来传感器灵敏度的降低。也有将敏感芯片本身做成薄膜的形式，但是这种封装会带来暴露敏感芯片的问题，并且也直接导致传感器成本的提升。
[0005]传导形式的封装结构，利用传导结构，将外壳的压力传导到压力敏感芯片，这种结构要求压力敏感芯片本身具备小型的薄膜结构，将压力转换为应变进行感知，这种结构能够有效解决薄膜式封装中带来的问题，但是这种小型的薄膜结构，薄膜周边通常采用粘贴或者键合的方式固定，工艺流程多，对工艺要求高，且会引起压力和应变关系的非线性。

技术实现思路

[0006]鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种压力传感器及其封装方法，用以解决现有传导形式的封装结构带来的封装工艺流程多，工艺要求高，且压力和敏感芯片的应变呈非线性的问题。
[0007]本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
[0008]一种压力传感器，包括：封装上盖、敏感芯片、芯片引脚、底座和封装引脚；封装上盖的内壁面与敏感芯片的上表面接触，用于将外部压力传递到敏感芯片；敏感芯片用于将感受到的压力转换为应变进行感知；敏感芯片的下表面设置芯片引脚；芯片引脚与封装引脚卡合安装；封装引脚一端通过芯片引脚与敏感芯片电连接，另一端与电路板电连接；封装引脚固定安装在底座上，底座与封装上盖固定连接。
[0009]具体地，芯片引脚至少有两个；封装引脚的数量和位置与芯片引脚相对应。
[0010]具体地，芯片引脚上设置凹槽，封装引脚上设置卡合部，卡合部与凹槽匹配。
[0011]具体地，凹槽的纵截面为三角形，卡合部的纵截面也为三角形。
[0012]具体地，卡合部的顶端尖角的角度小于凹槽的底部尖角的角度。
[0013]具体地，凹槽为纵截面为圆弧的柱状弧面槽；卡合部的纵截面为半圆形或者月牙形；凹槽与卡合部的形状大小匹配。
[0014]具体地，封装上盖内壁面的中心位置设有突出的接触部，接触部与敏感芯片接触。
[0015]具体地，接触部为锥型或者球型。
[0016]具体地，封装引脚还包括封装部，封装部与底盖固定连接；封装部的两侧设置凸块，凸块用于限制封装引脚与底盖在竖直方向的相对位置。
[0017]另一方面提供一种压力传感器的封装方法，包括以下步骤：
[0018]步骤一：将封装引脚安装在底座上；
[0019]步骤二：将封装引脚卡入芯片引脚的凹槽中，完成敏感芯片与封装引脚之间的配合安装；
[0020]步骤三：将封装上盖套在敏感芯片的外部，并与底座固定连接。
[0021]本专利技术的技术方案至少具有如下有益效果之一：
[0022]1.本专利技术采用倒装式的压力敏感芯片信号引出方式，通过芯片引脚和封装引脚之间的配合实现敏感芯片的封装，不需要从芯片引脚键合引线到封装引脚，减少了封装流程，提高了封装效率。
[0023]2.本专利技术采用芯片引脚与封装引脚相互配合的方式固定敏感芯片的水平位置，保证了传感器封装结构的一致性。通过检查芯片引脚的形状、位置，以及底座上封装引脚的形状、位置，即可保证传感器封装的质量。
[0024]3.本专利技术的敏感芯片不再采用粘贴或者键合的方式固定，而是采用凹槽和卡合部配合的方式固定敏感芯片，确保了敏感芯片在水平方向上的位置一致性，因而提高了传感器响应的一致性。同时用形状配合方式代替粘贴或键合等方式固定芯片，减小了支撑点附近的应变不确定性，因而减小了传感器响应的非线性。
[0025]本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
[0026]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
[0027]图1是本专利技术的压力传感器的结构图；
[0028]图2是本专利技术的压力传感器的分解图；
[0029]图3是敏感芯片的仰视图；
[0030]图4是芯片引脚的剖视图；
[0031]图5是芯片引脚的仰视图；
[0032]图6是封装引脚的剖视图；
[0033]图7是封装引脚的侧视图。
[0034]附图标记：
[0035]1-封装上盖，2-敏感芯片，3-芯片引脚，4-底座，5-封装引脚，51-封装部；52-卡合部。
具体实施方式
[0036]下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并
与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理，并非用于限定本专利技术的范围。
[0037]实施例一
[0038]本专利技术的一个具体实施例，公开了一种压力传感器，包括封装上盖1、敏感芯片2、芯片引脚3、底座4和封装引脚5。
[0039]图1为本专利技术的压力传感器的封装结构示意图，本专利技术的压力传感器采用MEMS技术在敏感芯片2上制作与封装引脚5相配合的芯片引脚3，封装引脚5采用粘接、烧结等方式与底座4固定连接。
[0040]敏感芯片2的上表面与封装上盖1接触，封装上盖1将外部压力传递到敏感芯片2。进一步地，敏感芯片2用于将感受到的压力转换为应变进行感知。进一步地，封装引脚5一端通过芯片引脚3与敏感芯片2实现电连接，另一端与电路板进行电连接，实现信号的连通。
[0041]进一步地，底座4采用树脂或者陶瓷等绝缘材料制作，以保证封装引脚5之间不会通过底座4短路。
[0042]进一步地，芯片引脚3和封装引脚5是一一对应的，即芯片引脚3和封装引脚5的数量相同，且敏感芯片2上设置至少两个芯片引脚3，如图3所示。
[0043]进一步地，敏感芯片2采用倒装方式反扣在底座4上，通过敏感芯片2上的芯片引脚3与封装引脚5之间的相互配合，实现敏感芯片2与底座4之间的位置固定。具体地，敏感芯片2上的芯片引脚3与底座4上的封装引脚5之间的位置是相对应或者说相匹配的。
[0044]图2为本专利技术的压力传感器的结构分解图，本专利技术的压力传感器的封装上盖1为壳体结构，进一步地，封装上盖1的壳体内壁面的中心位置设置一个接触部，接触部突出于封装上盖1的内壁面。封装上盖1套设在敏感芯片2的外部，且封装上盖1的接触部与敏感芯片2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压力传感器，其特征在于，包括：封装上盖(1)、敏感芯片(2)、芯片引脚(3)、底座(4)和封装引脚(5)；所述封装上盖(1)的内壁面与敏感芯片(2)的上表面接触，用于将外部压力传递到敏感芯片(2)；所述敏感芯片(2)用于将感受到的压力转换为应变进行感知；所述敏感芯片(2)的下表面设置芯片引脚(3)；所述芯片引脚(3)与所述封装引脚(5)卡合安装；所述封装引脚(5)一端通过芯片引脚(3)与敏感芯片(2)电连接，另一端与电路板电连接；所述封装引脚(5)固定安装在所述底座(4)上，所述底座(4)与所述封装上盖(1)固定连接。2.根据权利要求1所述的压力传感器，其特征在于，所述芯片引脚(3)至少有两个；所述封装引脚(5)的数量和位置与所述芯片引脚(3)相对应。3.根据权利要求2所述的压力传感器，其特征在于，所述芯片引脚(3)上设置凹槽，所述封装引脚(5)上设置卡合部(51)，所述卡合部(51)与所述凹槽匹配。4.根据权利要求3所述的压力传感器，其特征在于，所述凹槽为纵截面呈三角形的楔形凹槽，所述卡合部(51)为纵截面呈三角形的楔形结构。5.根据权利要求4所述的压力传感器，其特征在于，所述卡合部(...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵一宇，刘宇鹏，张志彦，
申请(专利权)人：北京机械设备研究所，
类型：发明
国别省市：