[发明专利]MEMS气敏元件及模组的陶瓷封装

说明书

技术领域

本发明涉及MEMS气体传感器领域，具体的说，涉及了一种MEMS气敏元件及模组的陶瓷封装。

背景技术

目前国内尚没有陶瓷封装的MEMS气体传感器，气体传感器的封装仍是包括管帽、管座和电极片的传统封装形式，生产工艺基本上都是采用手工工艺制作，结构全部是悬挂式结构，元件抗震性能差，生产成本高，生产产业化扩大发展受限。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种设计科学、结构简单、易于生产产业化的非悬挂式结构的MEMS气敏元件及模组的陶瓷封装。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种MEMS气敏元件陶瓷封装，包括气敏芯片、陶瓷基座和不锈钢盖板，所述气敏芯片设置在所述陶瓷基座内部，所述不锈钢盖板盖设在陶瓷基座上；所述陶瓷基座包括基座主体和基座焊盘；所述不锈钢盖板上开设有透气孔；所述气敏芯片包括硅基微热板、加热电极、测量电极和气敏料，所述硅基微热板上表面的一端为两个加热电极，所述硅基微热板上表面的另一端为两个测量电极，所述硅基微热板上表面的中部为气敏料，所述加热电极和所述测量电极之间设置有隔离槽；所述测量电极和所述加热电极均通过键合金线连接至所述基座焊盘。

基于上述，还包括设置在所述陶瓷基座内部的ASIC芯片，所述ASIC芯片通过键合金线与所述加热电极连接。

基于上述，通过点胶机在所述陶瓷基座内部底面点上环氧树脂胶将所述气敏芯片固定在所述陶瓷基座内部。

基于上述，通过点胶机在所述陶瓷基座内部底面点上环氧树脂胶将所述ASIC芯片固定在所述陶瓷基座内部。

基于上述，通过自动绑定机将所述气敏芯片的测量电极通过键合金线焊接在所述基座焊盘上。

基于上述，通过自动绑定机将所述ASIC芯片的引脚通过键合金线焊接在所述基座焊盘上。

基于上述，所述不锈钢盖板通过环氧树脂胶粘贴在陶瓷基座上。

基于上述，所述基座主体上开设有定位标志孔。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体的说，本发明通过采用非悬挂式结构，以及键合金线焊接的方式，将气敏芯片绑定在陶瓷基座内，解决了传统悬挂式结构抗震性能差，生产产业化扩大发展受限的问题。

附图说明

图1是本发明MEMS气敏元件的内部结构示意图。

图2是本发明MEMS模组的内部结构示意图。

图3是本发明陶瓷基座的结构示意图。

图4是本发明不锈钢盖板的结构示意图。

图中：气敏芯片1；陶瓷基座2；不锈钢盖板3；ASIC芯片4；硅基微热板11；测量电极13和气敏料14；加热电极12；基座主体21和基座焊盘22；定位标志孔23；透气孔31。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图1所示，一种MEMS气敏元件陶瓷封装，包括气敏芯片1、陶瓷基座2和不锈钢盖板3，所述气敏芯片1设置在所述陶瓷基座2内部，所述不锈钢盖板3盖设在所述陶瓷基座2上；所述陶瓷基座2包括基座主体21和基座焊盘22；所述气敏芯片1包括硅基微热板11、加热电极12、测量电极13和气敏料14，所述硅基微热板11上表面的一端为两个加热电极12，所述硅基微热板11上表面的另一端为两个测量电极13，所述硅基微热板11上表面的中部为气敏料14，所述加热电极12和所述测量电极13之间设置有隔离槽；所述测量电极13和所述加热电极12均通过键合金线连接至所述基座焊盘22。

如图2所示，MEMS模组还包括设置在所述陶瓷基座内部的ASIC芯片4，所述ASIC芯片4通过键合金线与所述加热电极12连接。通过与ASIC芯片的阵列封装，可以扩展到所有的旁热式气敏元件，能够实现气体传感器模组的小型化，也可以将多种气敏芯片组合封装在一个基座内部形成阵列，制作出微型气体传感器集成模块。

如图3所示，所述陶瓷基座主体21上开设有定位标志孔23。具体装配时，通过点胶机在所述陶瓷基座2内部底面点上环氧树脂胶将所述气敏芯片1固定在所述陶瓷基座2内部；通过自动绑定机将所述气敏芯片1的测量电极13焊接在基座焊盘22上；所述不锈钢盖板3通过环氧树脂胶粘贴在所述陶瓷基座2上。整个装配工艺过程采用标准自动化生产。

如图4所示，所述不锈钢盖板3上开有透气孔31。所述不锈钢盖板3通过环氧树脂胶粘贴在陶瓷基座2上。