[发明专利]一种压力传感器的封装结构和封装方法

说明书

本发明公开了一种压力传感器的封装结构和封装方法，封装结构是PCB分板上部粘接有压力传感器芯片，压力传感器芯片通过金邦线与PCB分板电性连接，与压力传感器芯片外围间隔一定距离在PCB分板上设有注塑围挡，所述注塑围挡上部设有一个向内凹陷的台阶部，台阶部上焊接盖板，盖板中部设有盖板孔；注塑围挡内注入感应硅胶。封装方法是向PCB拼板上每个PCB分板先注塑形成注塑围挡，然后粘接压力传感器芯片，金邦线连接压力传感器芯片和PCB分板，再向注塑围挡内注入感应硅胶，然后焊接盖板，最后分板。本发明具备设计简单、封装迅速、工艺可靠等诸多优点，同时先进的封装和工艺设计，给自动化生产和大批量的制造带来了高效的生产率和更低的生产成本。

技术领域

本发明属于压力传感器技术领域，具体是涉及一种压力传感器的封装结构和封装方法。

背景技术

由于MEMS压力传感器的流片是采用半导体的工艺，所以器件尺寸较小巧。随着压力传感器的使用在各行各业都有需求和涉及，传统的封装为传感器贴晶，邦线后一般采用在载板的四周采用环氧树脂或银油通过粘接金属壳进行围堵，这种方法适用于一般的气体压力测量，不适合腐蚀气体和压强中带有水雾的压力测量，因为芯片粘贴后进行金线键合后如果长期暴露在空气、腐蚀气体或水气中时，键合处长期的裸露会导致焊点的氧化，直至脱落后电性能失效，因此，传感器的封装也要相应地跟随各行业的需要做出相应的升级及先进改良。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种压力传感器的封装结构和封装方法，在不影响传感器的安全可靠性、测精度、灵敏度、应力释放等各安全系数的前提下，可以广泛应用于汽车胎压监测、发动机进气压力监测，也适用于温湿度传感器、光学传感器、声学传感器及各类传感器在一体成型制造中有需求的封装形态。

本发明的技术方案是这样实现的。

一种压力传感器的封装结构，其特征在于：包括PCB分板，所述PCB分板中部设有PCB分板留孔，上部粘接有压力传感器芯片，压力传感器芯片通过金邦线与PCB分板电性连接，与压力传感器芯片外围间隔一定距离在PCB分板上设有注塑围挡，所述注塑围挡上部设有一个向内凹陷的台阶部，台阶部上焊接盖板，盖板中部设有盖板孔；注塑围挡、PCB分板和盖板围成的腔体内注入感应硅胶。

进一步地，所述的压力传感器芯片上表面中部设有向下凹陷的真空空腔。

进一步地，所述的压力传感器芯片上表面中部设有向下凹陷的空腔，空腔通过压力传感器芯片内部的孔与PCB分板留孔相通。

进一步地，所述盖板为方形，且上表面与台阶部的上表面对齐。

进一步地，所述台阶部高度为0.1～0.4毫米，成90度垂直角度。

进一步地，所述注塑围挡由与压力传感器芯片单晶硅模量接近的高分子树脂颗粒注塑而成。

进一步地，所述感应硅胶为低应力保护硅胶，具体为硅凝胶。

一种压力传感器的封装方法，方法步骤如下：

（1）根据PCB拼板上PCB分板的尺寸和压力传感器芯片的尺寸，以及在PCB分板上压力传感器芯片和注塑围挡之间预留避空位，并在注塑围挡上部设计向内凹陷的台阶部，设计好注塑围挡的模具形腔条尺寸；

（2）利用模压机向PCB分板上外围通过注塑形成注塑围挡，注塑材料选择与压力传感器芯片单晶硅模具较接近的高分子树脂颗粒，成型前通过高温将树脂颗粒料进行升温将其形态从固态融为液态，再计算设置注射压强、冷却温度和时间，整个注塑围挡的成型工艺完成，留有开窗的压力传感器芯片及其电路连接的空间；

（3）向PCB分板上粘接压力传感器芯片；

（4）利用金邦线将压力传感器芯片和PCB分板上的焊点连接；