[发明专利]一种压力传感器塑料管壳封装结构及封装方法

说明书

本发明涉及一种压力传感器塑料管壳封装结构及封装方法，属于芯片封装领域。压力传感器塑料管壳封装结构包括塑料管壳、ASIC芯片、MEMS压力传感芯片以及盖子。塑料管壳由环氧塑封料和合金框架经过二次塑封成型制成，避免了成型管壳中出现工艺孔，减少了后续使用中湿气侵入，提高了封装可靠性，并且封装体的强度增强，使封装体的厚度进一步减小；塑料管壳分步成型时，模具对内引脚的压力被平摊，内引脚形变大大减小，提高了量产良率。塑料管壳内设计有上锲形槽和下锲形槽，下锲形槽能减少密封硅胶爬胶，从而防止密封硅胶污染盖子粘结面导致盖子粘结不良；上锲形槽增加了盖子粘结面的面积，上锲形槽与盖子的锲形环配合，增加了盖子粘结强度和密封性。

技术领域

本发明涉及芯片封装技术领域，特别是涉及一种压力传感器塑料管壳封装结构及封装方法。

背景技术

传感器作为一种自主感知周围环境变量的器件，在国民经济和国防军事系统中有着广泛的应用。MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystem)压力传感器作为其中的重要分支，其发展也越来越受到关注。现有MEMS压力传感器根据管壳封装形式主要可以分为塑料封装、陶瓷封装和金属封装。

具体到塑料管壳封装，参考图1，现有塑料管壳封装结构目前存在以下问题：一方面，现有的塑料管壳为一次成型，管壳内部会留有工艺孔1，导致管壳机械强度不够，只能通过增加管壳厚度来提高结构强度；同时湿气容易顺着工艺孔1侵入封装体，可靠性不佳，最终影响MEMS压力传感器性能；另一方面，现有管壳成型过程中会对腔体内的合金焊盘挤压，容易引起形变，最终导致封装时金属键合线的键合强度不够，影响量产良率；再一方面，当管壳使用密封硅胶填充工艺时，在表面张力的作用下，硅胶会顺着腔体内壁上爬，严重时会爬升到盖子粘结面，从而影响盖子粘结；此外，现有设计盖子和管壳的粘结面23较小，粘结强度不够，造成盖子边缘气密性一般。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种压力传感器塑料管壳封装结构及封装方法，以提高封装结构的强度、可靠性、气密性及其量产良率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种压力传感器塑料管壳封装结构，包括：塑料管壳、ASIC芯片、MEMS压力传感芯片以及盖子；

所述塑料管壳由环氧塑封料和合金框架经过二次塑封成型制成；所述塑料管壳内部形成腔体，由合金框架支撑；所述合金框架为弯折成型结构，所述合金框架靠近所述腔体的一端为内引脚，所述合金框架远离所述腔体的一端为外引脚；

所述ASIC芯片和所述MEMS压力传感芯片放置在所述腔体内，采用堆叠或者并排粘结放置；所述ASIC芯片、所述MEMS压力传感芯片以及所述内引脚之间使用金属键合线连接；

所述塑料管壳内部于所述合金框架上方设置有上锲形槽和下锲形槽；所述上锲形槽位于所述下锲形槽上方且更靠腔体外部位置；所述腔体内填充密封硅胶，所述密封硅胶覆盖所述下锲形槽但不与所述上锲形槽接触；

所述盖子中间设置有气孔；所述盖子靠近所述塑料管壳的一面四周设置有一圈锲形环；所述盖子与所述塑料管壳粘结密封时，所述锲形环与所述上锲形槽咬合。

可选地，所述合金框架的材质包括可伐合金和C194合金。

可选地，所述合金框架表面电镀有镍钯金镀层，并做粗化处理。

可选地，所述ASIC芯片和所述MEMS压力传感芯片采用不导电环氧胶或硅胶粘结在所述腔体内。

可选地，所述密封硅胶为有机硅胶。

可选地，所述盖子的材质包括金属和PPS。

一种压力传感器塑料管壳封装结构的封装方法，所述封装方法包括：