MEMS压力传感器的封装结构及方法技术

本申请公开了一种MEMS压力传感器的封装结构及方法，所述MEMS压力传感器的封装结构包括：底座，与膜片形成密封腔体，所述密封腔体内部设有传感介质及压力传感芯片，当外界压力增大时，所述膜片向所述密封腔体的内侧弯曲，以使所述密封腔体收缩并通过传感介质向压力传感芯片传递压力；所述底座包括底板，所述底板包括第一结构层、第二结构层以及位于第一结构层和第二结构层之间的N型半导体和P型半导体，所述N型半导体与所述P型半导体相串联后与直流电源连接。本申请的封装结构可以实现对密封腔体内部温度的控制，能够避免环境温度变化导致传感器芯片性能产生漂移的问题。致传感器芯片性能产生漂移的问题。致传感器芯片性能产生漂移的问题。

【技术实现步骤摘要】
MEMS压力传感器的封装结构及方法


[0001]本申请属于芯片封装
，具体涉及一种MEMS压力传感器的封装结构及方法。

技术介绍

[0002]MEMS压力传感器的封装结构不仅能够保护传感器芯片使其免受外界环境的干扰和破坏，还能够将待测的外界压力传递给传感器芯片以实现压力的检测。因此，MEMS压力传感器的封装会对传感器芯片的性能产生重要影响，其结构的优劣也会直接影响到MEMS压力传感器的应用。目前，MEMS压力传感器的封装结构，结构简单，但功能单一，对传感器的不具备额外的增益效果。

技术实现思路

[0003]本申请的目的是提供一种MEMS压力传感器的封装结构及方法，可以避免环境温度变化导致传感器芯片性能产生漂移的问题。
[0004]根据本申请的第一方面，提供一种MEMS压力传感器的封装结构，包括：底座，与膜片形成密封腔体，所述密封腔体内部设有传感介质及压力传感芯片，当外界压力增大时，所述膜片向所述密封腔体的内侧弯曲，以使所述密封腔体收缩并通过传感介质向压力传感芯片传递压力；所述底座包括底板，所述底板包括第一结构层、第二结构层以及位于第一结构层和第二结构层之间的N型半导体和P型半导体，所述N型半导体与所述P型半导体相串联后与直流电源连接。
[0005]可选地，所述底座上设有凹腔，所述膜片设于在所述凹腔的腔口处以形成所述密封腔体。
[0006]可选地，所述凹腔由底板和位于底板表面的侧板形成，所述底板由所述第一结构层、第二结构层以及位于第一结构层和第二结构层之间的N型半导体和P型半导体构成，所述侧板设于所述第二结构层的远离所述第一结构层的一侧。
[0007]可选地，所述MEMS压力传感器的封装结构还包括用于连接直流电源和用于信号输出的引脚，所述引脚均穿设在所述底板上。
[0008]可选地，所述N型半导体和所述P型半导体均为多个，多个所述N型半导体与多个所述P型半导体间隔布置并依次通过金属线相串联后与直流电源连接。
[0009]可选地，所述MEMS压力传感器的封装结构还包括封盖，所述封盖的一端连接于所述底座上，另一端悬设于所述膜片外，所述封盖的悬设于所述膜片外的一端设有介质通孔。
[0010]可选地，所述膜片采用波纹膜片。
[0011]可选地，所述传感介质为空气、水和硅油中的一种。
[0012]根据本申请的第二方面，提供一种MEMS压力传感器的封装方法，包括：提供底板，所述底板包括第一结构层、第二结构层以及位于第一结构层和第二结构层之间的N型半导体和P型半导体，所述N型半导体与所述P型半导体通过金属线相串联，
所述第一结构层及所述第二结构层内穿设有第一引脚和第二引脚，所述第一结构层内穿设有第三引脚和第四引脚，所述第三引脚和所述第四引脚分别与N型半导体和P型半导体的串联结构的两端相连接，用于连接直流电源；在所述第二结构层的远离所述第一结构层的一侧粘贴压力传感芯片，并将其输入端和输出端分别连接所述第一引脚和第二引脚；在所述第二结构层的远离所述第一结构层的一侧安装侧板，以形成凹腔；在所述侧板的远离所述底板的一端安装膜片，以形成密封腔体，所述压力传感芯片位于所述密封腔体内；向所述密封腔体内填充传感介质。
[0013]可选地，所述方法还包括：制备封盖，将所述封盖悬置在所述膜片外并固定于所述侧板上。
[0014]本申请的上述技术方案具有如下有益的技术效果：本申请的MEMS压力传感器的封装结构，其底座包括第一结构层、第二结构层以及位于第一结构层和第二结构层之间的N型半导体和P型半导体，N型半导体与P型半导体在串联并通电后可以产生珀尔帖效应，使第一结构层和第二结构层之间出现热量转移，从而可以实现对密封腔体内部温度的控制，能够避免环境温度变化导致传感器芯片性能产生漂移的问题。
附图说明
[0015]图1是本申请一示例性实施例中一种MEMS压力传感器的封装结构的结构示意图。
[0016]图2
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图7是本申请一示例性实施例中一种MEMS压力传感器的封装结构的制备过程。
[0017]图中，110、膜片；121、底板；121a、第一结构层；121b、第二结构层；121c、N型半导体；121d、P型半导体；122、侧板；122a、导电内壳；122b、绝缘外壳；122c、内壳体；122d、外壳体；123、第一引脚；124、第二引脚；125、第三引脚；126、第四引脚；127、第五引脚；128、第六引脚；130、密封腔体；140、压力传感器；150、封盖；151、金属层；152、绝缘层；153、介质通孔；160、第一电极；170、第二电极；180、温度传感芯片；190、过渡腔体。
具体实施方式
[0018]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本申请进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本申请的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本申请的概念。
[0019]在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0020]此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0021]如图1所示，本申请实施例提供一种MEMS压力传感器140的封装结构，包括：底座（图中未标出），与膜片110形成密封腔体130，密封腔体130内部设有传感介质及压力传感芯
片，当外界压力增大时，膜片110向密封腔体130的内侧弯曲，以使密封腔体130收缩并通过传感介质向压力传感芯片传递压力；底座包括底板121，底板121包括第一结构层121a、第二结构层121b以及位于第一结构层121a和第二结构层121b之间的N型半导体121c和P型半导体121d，N型半导体121c与P型半导体121d相串联后与直流电源连接。
[0022]具体地，N型半导体121c和P型半导体121d通过金属线串联，并通过引脚连接外设的直流电源。在具体实施时，N型半导体121c与P型半导体121d之间通过灌封胶绝缘隔离，同样的，N型半导体121c和P型半导体121d与除金属线以外的其他金属元件之间也通过灌封胶绝缘隔离，例如，第一结构层121a为金属材料层，第二结构层121b为绝缘材料层，N型半导体121c和P型半导体121d与第一结构层121a之间通过灌封胶绝缘隔离。
[0023]本申请实施例的MEMS压力传感器140的封装结构，其底座包括底板121，底板121包括第一结构层121a、第二结构层121b以及位于第一结构层121a和第二结构层121b之间的N型半导体121c和P型半导体121d，N型半导体121c与P型半导体121d在串联并通电后可以产生珀尔帖效应，使第一结构层121a和第二结构层121b之间出现热量转移，例如，由N型半导体121c输入电流时，第一结构层121a的热量转移至第二结构层121b，由P本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MEMS压力传感器的封装结构，其特征在于，包括：底座，与膜片形成密封腔体，所述密封腔体内部设有传感介质及压力传感芯片，当外界压力增大时，所述膜片向所述密封腔体的内侧弯曲，以使所述密封腔体收缩并通过传感介质向压力传感芯片传递压力；所述底座包括底板，所述底板包括第一结构层、第二结构层以及位于第一结构层和第二结构层之间的N型半导体和P型半导体，所述N型半导体与所述P型半导体相串联后与直流电源连接。2.根据权利要求1所述的MEMS压力传感器的封装结构，其特征在于，所述底座上设有凹腔，所述膜片设于在所述凹腔的腔口处以形成所述密封腔体。3.根据权利要求2所述的MEMS压力传感器的封装结构，其特征在于，所述凹腔由底板和位于底板表面的侧板形成，所述底板由所述第一结构层、第二结构层以及位于第一结构层和第二结构层之间的N型半导体和P型半导体构成，所述侧板设于所述第二结构层的远离所述第一结构层的一侧。4.根据权利要求3所述的MEMS压力传感器的封装结构，其特征在于，所述MEMS压力传感器的封装结构还包括用于连接直流电源和用于信号输出的引脚，所述引脚均穿设在所述底板上。5.根据权利要求1所述的MEMS压力传感器的封装结构，其特征在于，所述N型半导体和所述P型半导体均为多个，多个所述N型半导体与多个所述P型半导体间隔布置并依次通过金属线相串联后与直流电源连接。6.根据权利要求1所述的MEMS压力传感器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘同庆，
申请(专利权)人：无锡芯感智半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：