[发明专利]一种硅压阻式压力传感器封装结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种压力传感器封装结构，更确切地说涉及一种硅压阻式压力传感器封装结构。属于微电子机械系统压力传感器领域。

背景技术

压力传感器封装技术是实现压力传感器应用的关键技术。压力传感器器件要测量所在环境的压力，不能加以压力屏蔽，但芯片要求与环境隔离、免受环境的影响。目前在工业应用领域中，由于应用环境的要求，需要在一些腐蚀性气体或液体中使用，通常压力传感器封装使用金属管壳，金属隔离膜片，充灌油的技术进行压力传感器的封装。具体的封装方法是用金-硅共熔或静电键合技术，将压力传感器芯片直接封接或通过玻璃过渡封接在金属管座上，使压力敏感元件与金属管座刚性接触，实现全固态结构；为了能使压力传感器的敏感膜与被测介质有效地隔开，典型的压力传感器都采用金属膜片隔离技术，在金属隔离膜片和压力传感器芯片之间充灌硅油。金属隔离膜片除起隔离作用外，另一作用是将压力无损地传递给压力传感器芯片。隔离膜片主要采用特种合金材料，而隔离膜片与管壳的焊接则采用氩弧焊、等离子焊、激光焊、真空电子束焊等。

在消费品市场中，要求产品轻、薄、小。而消费类的压力传感器应用中，一般使用环境为非腐蚀性的气体环境。这种压力传感器封装结构可采用塑料DIP(双列直插式封装，Dual In-line Package)结构封装。这种封装技术采用引线框架和注塑模板，通过注塑形成塑料管壳，将压力传感器芯片用贴片胶粘结在塑料底座上，打线将芯片的焊点与引线框架上的焊点连接，滴上包封胶后，贴上上盖板。

松下电工株式会社的专利03800754.1“传感器封装盒，”，公开了一种传感器的封装，壳体可以用塑料或陶瓷，采用引线框架。

“Semiconductor Package，US7388287”，和“Semiconductor Package，US7282786”是关于加速度传感器和ASIC电路混合封装，采用壳体和引线框架结构。

以上三个专利涉及的封装结构可以应用于绝对压力传感器和加速度传感器，但无法应用于表压或差压压力传感器的封装。

对于表压或差压压力传感器封装，则是在通常传感器的封装基座上增加一个导压管道，以便使压力传感器弹性膜的两面分别和不同的压力源接触。在已有的表压或差压压力传感器封装结构中，DIP(Dual In-line Package)塑料封装结构表压或差压压力传感器其基座上的导压管道，管道内径尺寸为了制模和加工的方便，一般为1mm左右的直径，且管道口的尺寸均相同。这样的压力传感器封装要求压力传感器的芯片尺寸至少要在1.5mm×1.5mm，无法进行小于1.5mm×1.5mm芯片尺寸的压力传感器封装。

发明内容

本发明的目的在于提供一种压力传感器封装结构，其结构方便封装制模，有利于小芯片压力传感器的封装。

本发明为提供的一种压力传感器封装结构，包括一容纳具有输出端的压力传感器芯片的箱体和密封盖板。该箱体具有一个带导压管道的底板，该底板分为导压孔和支撑传感器的芯片区。底板外围区的四周为带引线框架的箱体壁，引线框架形成多个要连接到输出端的输出电极。密封盖板安装于箱体侧壁的上台阶上。

本发明的特征在于在底板的中心区有一圆形导压孔，其孔径直径尺寸小于1mm，小于导压管道的另一端开口的孔径，有利于小芯片的封装。

本发明的特征在于导压管道的内管的形状，可以是一个锥形，也可以由一个长的小锥角的锥形和一个短的大锥角的锥形组成，也可以由长的小锥角的锥形和短的细柱形组成，有利于注塑后脱模。

本发明的特征在于导压管道的外形为小锥角的倒锥形，有利于注塑后脱模。

由于采用了上述的封装结构，本发明所描述的压力传感器封装，与现有的技术相比，具有以下的优势：

1.接近芯片的导压孔的尺寸小，而接近压力源的导压孔尺寸大，便于注塑制模成型后，脱模方便。

2.接近芯片的导压孔的尺寸小，而接近压力源的导压孔尺寸大，有利于增加模具的强度，延长模具使用寿命。

3.接近芯片的导压孔的尺寸小，有利于进行小芯片尺寸压力传感器的封装，便于降低传感器的成本。

4.减少了注塑模具的数量，降低了模具成本。

附图说明

图1为本发明实施例1的压力传感器封装结构的俯视图。(a)压力传感器封装结构的箱体俯视图(b)压力传感器封装结构的箱体密封盖板的俯视图。

图2为本发明实施例1的传感器封装结构的A-A截面的截面图。

图3为本发明实施例1的传感器封装结构的B-B截面的截面图。

图4为本发明实施例2的导压管道的示意图。