[发明专利]成型封装中的电容压力传感器

说明书

技术领域

本公开通常涉及传感器封装，更具体地说，涉及在成型封装中提供电容压力传感器。

背景技术

典型的压力传感器封装包括将压力传感器管芯（“Pcell”）放置到腔式封装中。该腔式封装减少、或消除了Pcell上的压力，这可以以不可确定的方式更改Pcell的性能。为了保护封装中的Pcell以及从Pcell引导到其它组件的电触点，硅凝胶被使用。该凝胶阻止了Pcell和电触点暴露于水分和封装外部环境的其它元素。

当前设计的缺点是通常被使用的凝胶是相对昂贵的并且需要大量的凝胶填充腔空间。此外，在感测到的环境的快速减压期间，泡沫可以在凝胶中形成，这不但影响了封装中的电容信号而且以不可确定的方式改变了凝胶的密度。

其它类型的半导体器件封装使用密封物成型技术以产生封装并且保护封装组件。但传统成型封装通过在Pcell表面上产生应力可以消极地影响Pcell的性能。这些应力可以以一种不可预知的方式更改Pcell隔膜的变形特征，因此影响了使用Pcell测量压力的能力。

因此，期望提供修改后的压力传感器封装，该封装减少或消除了保护凝胶的需要，同时保护Pcell免受不可预测地影响测量压力的能力的应力。

附图说明

通过参考附图，本发明可以被更好的理解，并且其多个目的、特征，以及优点对本领域技术人员来说显而易见。

图1是图示传统腔压力传感器封装的例子的简化框图。

图2是图示在处理的一个例子中的阶段的压力传感器器件封装的横截面的简化框图。

图3是图示在图2的处理例子中的后续阶段的压力传感器器件封装的横截面的简化框图。

图4是图示在图3的处理例子的后续阶段的压力传感器器件封装的横截面的简化框图。

图5是图示替代实施例压力传感器封装的横截面的简化框图。

图6是图示替代实施例压力传感器封装的横截面的简化框图。

图7是图示替代实施例压力传感器封装700的横截面的简化框图。

图8是图示替代实施例压力传感器封装的横截面的简化框图。

图9是图示结合本发明实施例可用的胎压监测系统的简化框图。

除非另有说明，不同附图中使用的相同参考符号表示相同的元素。附图不一定按比例绘制。

具体实施方式

成型压力传感器封装被提供。该压力传感器管芯（Pcell）被加盖（capped）使得Pcell具有增强的刚性以承受由模制密封物生成的应力效应。Pcell盖可以包括位于远离Pcell隔膜的孔，使得Pcell可以体验到外部气体压力，而同时指引水分远离隔膜。不需要使用凝胶，并且如果需要的话，则软薄膜可以被沉积在Pcell上以保护Pcell隔膜免受过多的水分。Pcell盖可以采取例如虚拟硅晶圆或功能ASIC的形式。

图1是图示传统腔压力传感器封装100的例子的简化框图。腔压力传感器封装100提供了由模制料110形成的腔。引线框被包括引线120和器件标识130的模制料110封装。沿着封装外部周界的引线框引线是可接近的。如所图示的，腔封装100可以是腔QFN封装。

如上面所讨论的，包含引线120和器件标识130的引线框的实施例是用镍和金、或镍、钯和金的镀铜。模制料110可以是包括例如填充二氧化硅的环氧树脂模制料、塑料封装树脂、热塑性材料，诸如聚苯硫醚（PPS），以及其它高分子材料的任何合适的密封物。

图1进一步包括控制管芯140，该控制管芯140可以采用例如专用集成电路或另一种类型的信号处理器的形式。压力传感器管芯（Pcell）150被安装在控制管芯140上，并且包括压敏隔膜155。压敏隔膜155响应于强加在Pcell外部的隔膜的表面上的压力是可变形的。Pcell150通过例如丝焊160电耦合到控制管芯140。同样地，控制管芯140通过诸如丝焊165的丝焊电耦合到一个或多个引线框引线。

为了保护电子组件（例如，控制管芯140和Pcell150）和电子耦合（例如，丝焊），腔压力传感器封装100的腔区域用硅凝胶170填充到高于最高组件或电子耦合的填充的水平。腔区域然后被盖上透压盖子180，该透压盖子180包括例如进气口185以允许外部流体压力通过硅凝胶170与Pcell150的隔膜155相互作用。