[发明专利]传感器封装结构及方法

说明书

本发明公开了一种传感器封装结构及方法，涉及传感器封装技术领域，该传感器封装结构包括线路基板、预制基板、MEMS压力传感器、第一胶体、ASIC芯片和第二胶体，预制基板包括底板和与所述底板连接的侧墙，所述底板和侧墙围成一上端开口的腔体，MEMS压力传感器设置于所述腔体内，MEMS压力传感器与预制基板电性连接，MEMS压力传感器通过第一胶体封装于所述腔体内，ASIC芯片与所述线路基板电性连接，预制基板的底板与线路基板电性连接，ASIC芯片和预制基板通过第二胶体封装于所述线路基板上。该传感器封装结构可靠性高，该传感器封装方法封装难度低，而且MEMS压力传感器在封装过程中不需要提前预制特殊的模具，大大降低了前期的开发成本。

技术领域

本发明涉及传感器封装技术领域，特别涉及一种传感器封装结构及方法。

背景技术

压力传感器是能感受压力信号，并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置，微机电系统(Microelectro Mechanical Systems；MEMS)传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器。MEMS传感器与传统的传感器相比，具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点，使得它可以完成某些传统机械传感器所不能实现的功能。

基于以上特性，MEMS压力传感器在医疗、汽车、拍照领域都得到了应用，例如汽车领域的轮胎压力传感器、燃油压力传感器、发动机机油压力传感器、进气管道压力传感器。其中，MEMS压力传感器在应用时需要搭配一个专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit；ASIC)进行信号的调理，最终输出MEMS压力传感器电路需要的稳定可靠的信号，为了保护MEMS压力传感器和ASIC不被外界环境干扰，需要对MEMS压力传感器和ASIC进行封装。

现有MEMS压力传感器和ASIC芯片的组合封装主要有以下两种方式，1、预制框架封装方案，先预制塑封框架，形成腔体，在腔体内进行ASIC芯片和MEMS传感器贴片焊接，在腔体内灌保护胶保护ASIC芯片和MEMS传感器。2、围坝封装方案，先完成ASIC芯片贴片焊接，在封装ASIC芯片时需要增加围坝以留出MEMS传感器封装的腔体，围坝区域内不被塑封料填充，之后在腔体内完成MEMS传感器贴片焊接。上述第一种方式制造工艺流程相对简单，但由于所有的芯片和焊接线都是通过软性保护胶保护，可靠性相对比较薄弱，尤其针对那些复杂的封装，比如多芯片封装，或者多焊接线封装，很难达到高可靠性的要求，无法胜任汽车级安全相关应用。上述第二种方式虽然可靠性相对预制框架方案要有所改善，但是工序相对比较复杂，封装的工艺控制要求也比第一种方式要高，比如需要增加围坝这个工序。

发明内容

本发明的目的在于提供一种传感器封装结构及方法，该传感器封装结构可靠性高，该传感器封装方法封装难度低，而且MEMS压力传感器在封装过程中不需要提前预制特殊的模具，大大降低了前期的开发成本。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的第一方面提供一种传感器封装结构，包括线路基板、预制基板、MEMS压力传感器、第一胶体、ASIC芯片、第二胶体；

所述预制基板包括底板和与所述底板连接的侧墙，所述底板和所述侧墙围成一上端开口的腔体，所述MEMS压力传感器设置于所述腔体内，所述MEMS压力传感器与所述预制基板电性连接，所述MEMS压力传感器通过第一胶体封装于所述腔体内；

所述ASIC芯片与所述线路基板电性连接，所述预制基板的底板与所述线路基板电性连接，所述ASIC芯片和所述预制基板通过第二胶体封装于所述线路基板上。

如上所述传感器封装结构，所述第一胶体材料为软性硅胶，所述第二胶体材料为环氧树脂。

如上所述传感器封装结构，所述第一胶体为紫外光固化型硅胶或者热固化型硅胶。