[发明专利]一种无引线封装的金属薄膜压力传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种无引线封装的金属薄膜压力传感器，其特征在于，所述无引线封装的金属薄膜压力传感器（1）包括金属薄膜压力传感器芯片（2），玻璃密封罩（3），导电金属引针（4）和导电金属料（5）；所述金属薄膜压力传感器芯片（2）包括不锈钢杯（21），设于不锈钢杯（21）上的不锈钢镜面圆环（24）；不锈钢杯（21）表面不锈钢镜面圆环（24）以外的区域设有多层薄膜（22）；所述多层薄膜（22）包括引线焊盘（23）；所述玻璃密封罩（3）上设有与引线焊盘（23）对应的通孔（31）；玻璃密封罩（3）与不锈钢杯（21）上的不锈钢镜面圆环（24）键合；所述通孔（31）中填充导电金属料（5），导电金属引针（4）插入充满导电金属料（5）的通孔（31）中。

2.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述玻璃密封罩（3）材料为LAZS系统微晶玻璃；所述导电金属引针（4）材料为4J29铁镍钴可伐合金；所述导电金属料（5）为Au。

3.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述不锈钢镜面圆环（24）外径为15mm～22mm，内径为8mm～15mm。

4.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述引线焊盘（23）材料为Au，厚度为0.2μm～0.5μm。

5.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述通孔（31）为锥形。

6.一种如权利要求1～5之一所述金属薄膜压力传感器的制备方法，包括如下步骤：

（1）加工玻璃密封罩，在玻璃密封罩上形成与引线焊盘对应的通孔；

（2）抛光、清洗、干燥不锈钢杯和玻璃密封罩；

（2）将不锈钢杯与不锈钢镜面圆环掩膜套装在一起并放于沉积镀膜系统的行星架上；

（3）依次在不锈钢杯表面淀积多层薄膜，沉积完成后即制得金属薄膜压力传感器芯片；

（4）将金属薄膜压力传感器芯片和玻璃密封罩按通孔与引线焊盘匹配安装，在玻璃密封罩与不锈钢镜面圆环接触的环区加压键合；

（6）在玻璃密封罩的通孔中注入导电金属料，插入金属引针后固定，进行真空退火；制得无引线封装的金属薄膜压力传感器。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤（1）是通过激光、超声波打孔、湿法或干法刻蚀技术对玻璃密封罩加工。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤（4）所述的键合为阳极键合，工艺条件是：键合温度为150℃～400℃，键合电压为200V～1000V，键合时间为10 min～50min。

9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤（6）所述的真空退火条件是：温度为250～350℃；退火时间为10～20min，退火气氛为真空。