[发明专利]用于MEMS裸芯的多层应力隔离平台

说明书

一种多层应力隔离平台，其配置为将MEMS裸芯附接至基部，其包括第一平台；第一层附接材料，其在所述基部与所述第一平台之间，并且将所述第一平台附接至所述基部；MEMS裸芯；以及第二层附接材料，其在所述第一平台与所述MEMS裸芯之间，并且将所述MEMS裸芯附接至所述第一平台。

技术领域

本发明总体上涉及微机电系统(MEMS)裸芯。具体地，本发明涉及用于将MEMS裸芯附接到安装表面的改进的附接平台和方法，其降低扭矩灵敏度并且减少MEMS裸芯和MEMS裸芯所附接的安装表面之间的应力传递。

背景技术

根据已知的方法，将焊膏或焊料预制件放置在安装表面上，例如阀、流体控制装置、流体系统参数感测装置等的基座。然后将MEMS裸芯放置在焊膏或焊料预制件上，并在回流操作中加热焊膏或焊料预制件。

在将MEMS裸芯(例如配置为MEMS流体压力传感器的MEMS裸芯)附接至安装表面期间，可能产生机械应力并将其传递到MEMS流体压力传感器。这样的机械应力可能会对MEMS流体压力传感器的性能产生不利影响。

例如，MEMS流体压力传感器可以使用惠斯通(Wheatstone)电桥应变仪。这样的MEMS流体压力传感器可以具有带有柔性壁的室，该柔性壁响应于室中的流体压力而变形，从而产生应变。在这种情况下，应变是系统对施加的应力的响应。当材料被加载力时，会产生应力，这然后可以导致材料变形。如本文所使用的，工程应变被定义为在施加的力的方向上的变形量除以材料的初始长度。应变仪感测到这种变形，并产生表示压力室中的流体压力的输出信号。

在一种常规的装置中，MEMS流体压力传感器被焊接到装置主体或基部的安装表面上，然后基部被螺纹连接到外壳中，例如施拉德尔(Schrader)阀门外壳。当基座被紧固到外壳中时，所施加的扭矩可能在基部中产生非暂时性应力，该应力通过焊料传递到MEMS流体压力传感器，使得应变仪检测到应变，并且会在没有流体压力存在于MEMS流体压力传感器的压力室中时错误地报告流体压力。

因此，期望提供将MEMS裸芯附接到安装表面的改进的附接平台和改进的方法，其降低扭矩灵敏度并且减少MEMS裸芯和MEMS裸芯所附接的安装表面之间的应力传递。

发明内容

本发明涉及用于将MEMS裸芯附接到安装表面的改进的结构和方法，其降低扭矩灵敏性以及MEMS裸芯和MEMS裸芯所附接的安装表面之间的应力传递。

在本发明的第一实施例中，一种多层应力隔离平台配置为将MEMS裸芯附接至基部，且其包括第一平台；第一层附接材料，其在所述基部与所述第一平台之间，并且将所述第一平台附接至所述基部；MEMS裸芯；以及第二层附接材料，其在所述第一平台与所述MEMS裸芯之间，并且将所述MEMS裸芯附接至所述第一平台。

在本发明的第二实施例中，一种将MEMS裸芯附接至基部的方法包括：将第一附接材料预制件定位在基部上；将第一平台定位在所述第一附接材料预制件上；将第二附接材料预制件定位在所述第一平台上；将MEMS裸芯定位在所述第二附接材料预制件上；以及以回流工艺加热所述第一附接材料预制件和第二附接材料预制件，以将所述MEMS裸芯附接至所述第一平台，并将所述第一平台附接至所述基部。

当根据附图阅读时，通过对优选实施例的以下详细描述，本发明的各个方面对于本领域技术人员将变得显而易见。

附图说明

图1是根据本发明的且可以应用本发明的方法的流体入口构件的俯视平面图。

图2是沿着图1的线2-2截取的截面图。

图3是可以应用根据本发明的方法的过热控制器的一部分的透视图。

图4是已知的通用过热控制器的透视图。

图5是图3所示的已知的通用过热控制器的截面图。