一种压力传感器芯片的封装结构及其封装方法技术

本申请公开了一种压力传感器芯片的封装结构，其特征在于，包括外壳体，热敏电阻，压力芯片以及基板，所述热敏电阻、芯片以及所述基板处于所述外壳体内，其中所述芯片与所述热敏电阻分别与所述基板焊盘连接；通过如此设计可以将温度传感器芯片和压力芯片封装在同一个基板上，压力和温度可以实现同时信号采集；并且硬基板采用激光挖孔的方式使的芯片的压力传感区域恰好露出来不影响探测传感。传感区域恰好露出来不影响探测传感。传感区域恰好露出来不影响探测传感。

【技术实现步骤摘要】
一种压力传感器芯片的封装结构及其封装方法
[0001]本专利技术涉及多芯片封装
，特别是指一种压力传感器芯片的封装结构及其封装方法。

技术介绍

[0002]MEMS(Micro
‑
Electro
‑
Mechanical System，微机电系统)。MEMS芯片就是用半导体技术在硅片上制造电子机械系统，这个机械系统可以把外界的物理、化学信号转换成电信号。MEMS被认为是21世纪最有前途的技术之一，如果半导体微制造被视为第一次微制造革命，MEMS则是第二次革命。MEMS传感器就是把一颗MEMS芯片和一颗专用集成电路芯片(例如，ASIC芯片)封装在一块后形成的器件。MEMS传感器里最重要的就是MEMS芯片。MEMS芯片可以把外界的物理、化学信号转换成电信号，而ASIC是把MEMS芯片产生的电信号进一步处理和传输到下一级电路。
[0003]现有技术中压力MEMS芯片多采用的封装结构有两种：1、将MEMS芯片用极细的铜线进行锡焊接到芯片的pad(基板)表面，然后绕过芯片的背面，整体塞入金属头内，用硅胶填满进行封装；2、将MEMS芯片贴片柔性电路基板上通过COB(Chips on Board，板上芯片封装)方式进行打线封装，整体塞入金属头内，用硅胶填满进行封装。但是操作复杂芯片尺寸只有1mm，芯片pad尺寸仅为100um，在此尺寸进行芯片焊接操作难度大；而且采用打线的方式金线在填充硅胶过程中容易塌陷，可靠性降低，对打线的设备也要求较高，增加了封装的成本。因此如何对小尺寸MEMS芯片进行便于操作的封装，提高芯片封装的可靠性，降低封装成本是亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种压力传感器芯片的封装结构及其封装方法以解决现有技术中颅压芯片封装操作难度大，可靠性低，封装成本高的问题。
[0005]为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
[0006]第一方面本申请提供了一种压力传感器芯片的封装结构，其特征在于，包括外壳体，热敏电阻，压力芯片以及基板，所述热敏电阻、芯片以及所述基板处于所述外壳体内，其中所述芯片与所述热敏电阻分别与所述基板焊盘连接。
[0007]可选地，所述芯片的正面与所述基板的正面通过焊盘焊接。
[0008]可选地，所述热敏电阻与所述基板的正面通过焊盘焊接。
[0009]可选地，所述基板的上方用胶水填充。
[0010]可选地，所述封装结构通过所述基板背面引出电连接。
[0011]可选地，所述外壳体包括所述芯片露出区域，其中所述外壳体结构长度为8mm，芯片露出区域为4mm，内径尺寸0.9mm，外径尺寸1.2mm。
[0012]可选地，所述基板包括两层柔性基板。
[0013]可选地，所述基板包括一层柔性基板与一层硬板。
[0014]第二方面本申请提供一种压力传感器芯片的封装方法，其特征在于，所述封装方法包括如下步骤：
[0015]在基板焊盘上点上焊料，将芯片与热敏电阻焊盘分别与所述基板焊盘对准；
[0016]进行烘烤加热，使所述焊料融化焊接，实现所述芯片与所述热敏电阻与所述基板之间的电连接；
[0017]将实现电连接的基本塞入金属头内；
[0018]用胶水填充所述整个金属头；
[0019]进行热烘烤固化。
[0020]可选地，所述烘烤固化的温度，使得所述胶水充分流入所述整个金属头内部。
[0021]本申请的有益效果是：
[0022]本申请实施例提供了一种压力传感器芯片的封装结构，其特征在于，包括外壳体，热敏电阻，压力芯片以及基板，所述热敏电阻、芯片以及所述基板处于所述外壳体内，其中所述芯片与所述热敏电阻分别与所述基板焊盘连接；通过如此设计可以将温度传感器芯片和压力芯片封装在同一个基板上，压力和温度可以实现同时信号采集；并且硬基板采用激光挖孔的方式使的芯片的压力传感区域恰好露出来不影响探测传感。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0024]图1为本申请实施例提供的一种颅压力芯片示意图；
[0025]图2为本申请实施例提供的一种直管式颅压力探头封装结构示意图；
[0026]图3为本申请实施例提供的一种探头外壳结构示意图；
[0027]图4为本申请实施例提供的一种内部封装结构示意图；
[0028]图5为本申请实施例提供的一种基板结构示意图；
[0029]图6为本申请实施例提供的另一种基板结构示意图；
[0030]图7a
‑
图7b为本申请实施例提供的封装方法的流程示意图；
[0031]图8为本申请实施例提供的一种颅压测试示意图。
具体实施方式
[0032]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和展示的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0033]因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0034]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0035]图1为本申请实施例提供的一种颅压力芯片示意图。如图1所示颅压力芯片10包括电阻输出部分101与感应芯片部分102.其中芯片感应部分102按照功能划分为芯片感应区、芯片镂空区、以及芯片桥臂。压阻式压力传感器是基于硅的压阻效应原理制备的，当半导体材料受到外界压力作用时，载流子的迁移率发生变化，导致电阻率改变，阻值发生变化采用硅薄膜作为力敏元件，连成惠斯通电桥的4个等值硅掺杂电阻作为转换元件，将外界压力信号转换成电信号，实现了外界压力的实时测量。当外界压力作用于硅薄膜上时，膜片变形，表面应力分布发生变化，硅掺杂电阻的阻值改变，电桥失去平衡，输出电压信号。当无压力作用于敏感膜片时，4个电阻阻值完全相同，即R1＝R2＝R3＝R4＝R，电桥平衡，输出电压为零；当有压力作用于敏感膜片时，4个电阻发生不对称变化，电桥失去平衡，输出电压。理想情况下，假设4个电阻变化量相等，对称位置电阻变化方向一致，相邻位置电阻变化方向相反，即
[0036]ΔR1＝|ΔR2|＝ΔR3＝|ΔR4|＝ΔR，电桥的输出电压(V
out...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压力传感器芯片的封装结构，其特征在于，包括外壳体，热敏电阻，压力芯片以及基板，所述热敏电阻、芯片以及所述基板处于所述外壳体内，其中所述芯片与所述热敏电阻分别与所述基板焊盘连接。2.如权利要求1所述的压力传感器芯片的封装结构，其特征在于，所述芯片的正面与所述基板的正面通过焊盘焊接。3.如权利要求1所述的压力传感器芯片的封装结构，其特征在于，所述热敏电阻与所述基板的正面通过焊盘焊接。4.如权利要求1所述的压力传感器芯片的封装结构，其特征在于，所述基板的上方用胶水填充。5.如权利要求1所述的压力传感器芯片的封装结构，其特征在于，所述封装结构通过所述基板背面引出电连接。6.如权利要求1所述的压力传感器芯片的封装结构，其特征在于，所述外壳体包括所述芯片露出区域，其中所述外壳体结构长...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇旗，黄童溯，
申请(专利权)人：西安秦铂瑞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：