[发明专利]系统级封装的汽车轮胎压力传感器的塑封工艺

说明书

技术领域

本发明涉及轮胎压力监测装置的封装工艺，具体指的是轮胎压力传感器的塑封工艺。

背景技术

由于轮胎压力传感器的四个感应和发射组件安装在汽车的四个轮胎中，对安装可靠性有极高的要求，一般都采用SOP的封装形式，将引脚焊接在轮胎内部。英飞凌的产品SP系列采用SOP的封装外型，然而使用SOP封装形式的引线框架对内部互连引线的数量有一定的限制；而BGA封装的优点在于使用了多层基板，将大部分的互连引线埋入基板中，可以实现更加复杂的内部结构，但BGA封装的焊接可靠性较SOP封装低，故在TPMS产品中的适用性很低。因此，种种因素制约了现有的TPMS产品的体积与功能，难以达到更高的集成度。

发明内容

本发明公开了使用引线框架与PCB板结合，在正反两面贴装元器件的塑封方法，目的在于将封装内放置芯片和元器件的空间扩大一倍，以实现更高的集成度。

传统的SOP封装产品使用金属引线框架，将芯片安装在一侧，再通过焊线互连。这样就限制了内置芯片的个数与互连引线的条数，要想实现更高的集成度，先要解决内部结构的突破。为了能够实现集成度更高的TPMS产品，本发明引入二次封装的方法，通过引入PCB板，利用PCB上的印刷电路来代替部分引线互连，与此同时，可以在PCB板的两侧同时放置芯片，通过PCB板的印刷电路来实现正反两面芯片之间的互连，扩展了封装体内的空间。

为达到上述目的，本发明系统级封装的汽车轮胎压力传感器塑封工艺，通过引入PCB板使其与引线框架结合，在PCB板的两侧可同时放置芯片，通过PCB板的印刷电路来实现正反两面芯片之间的互连，以扩展封装体内空间，从而实现更高的集成度，步骤如下：

(1).利用焊料将PCB板固定在引线框架上，利用专用模具将PCB板与引线框架接触的焊料部分用LCP胶注塑的方式进行第一次封装，以进一步固定PCB板与引线框架。

(2).利用焊料将PCB板固定后，为配合PCB板上的印刷电路，围筑1mm左右的塑胶围坝；

(3).然后在PCB两面分别放置MCU芯片、RF芯片以及传感器、谐振器之后，再使用COB软胶点胶进行第二次包封。

本发明进一步的技术措施是，为了保证少量的焊料能够牢固地固定PCB板和引线框架，引线框架上还通过设计一些图案以增强粘附效果。

与传统的塑封工艺相比，本发明通过引入PCB板，利用PCB上的印刷电路来代替部分引线互连，并通过PCB板的印刷电路实现正反两面芯片之间的互连，将封装内放置芯片和元器件的空间扩大一倍，实现更高的集成度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明第一次塑封的工艺流程图；

图2是本发明第一次塑封后的结构示意图；

图3是本发明的整体工艺实现流程图。

具体实施方式

参见图1与图2所示，利用焊料2将PCB板3固定在引线框架1上，然后通过设计的专用模具，将PCB板3与引线框架1接触的焊料2部分用LCP胶注塑的方式进行第一次封装，目的是进一步固定PCB板3与引线框架1。为了配合PCB板3上的印刷电路，将塑胶围坝4的厚度限制在1mm左右，同时为保证利用少量的塑胶就能够稳固固定PCB板3和引线框架1，引线框架1上设计一些图案以增强粘附效果。

然后，在PCB两面分别放置MCU芯片5、RF芯片6和传感器8、谐振器9之后，再使用COB软胶7点胶进行第二次包封。这种特殊的框架需要经过改进的轨道才能实现MCU芯片5和RF芯片6的贴装，否则，框架的传热不足或不匀，会影响芯片的粘结强度。本发明通过设计特殊的框架轨道，既能够支撑中心的PCB板，又能够给PCB板传热。

采用本发明的塑封方式的优势在于，可使用已经具有塑封外型的传感器，在目前市场上具有的TPMS产品中，多使用裸芯片的传感器芯片，这样使得在后道封装中必须给传感器留出与外界相通的通道，这样大大增加的封装模具的制造难度，也对塑封模具的精度提出了很高要求，因为使用塑封料塑封，压力很大，精度不高的模具在塑封时很容易让传感器芯片沾污到塑封料，而依照本发明的塑封工艺，可使用QFN封装的传感器，并且不会增大封装后的尺寸。