[发明专利]基于倒装焊芯片介质隔离型压力传感器的生产工艺

说明书

本发明公开了一种基于倒装焊芯片介质隔离型压力传感器的生产工艺，所述压力传感器包括壳体和设于壳体内侧的陶瓷基板，介质隔离型压力传感器的生产工艺包括有如下具体步骤：在陶瓷基板的底部印刷厚膜电路；在厚膜电路上刷上玻璃釉，使玻璃釉覆盖厚膜电路，以保护陶瓷基板上的厚膜电路应用在多种介质中而不受侵蚀；将MEMS压力敏感芯片倒装焊接在陶瓷基板的底部；将陶瓷基板底部的厚膜电路的焊点通过边卡与陶瓷基板顶部的柔性电路板焊接在一起，实现MEMS压力敏感芯片和柔性电路板的电气连接；本发明的目的是提供一种工艺简单的压力传感器，并能够实现传感器在恶劣环境及介质中的应用，以高的性价比实现MEMS压力传感器在恶劣环境及介质中稳定可靠地工作。

技术领域

本发明属于压力传感器的生产领域，具体涉及基于倒装焊芯片介质隔离型压力传感器的生产工艺。

背景技术

压力传感器(Pressure Transducer)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，压力传感器通常由压力敏感元件和信号处理单元组成。相对于传统的机械量传感器，基于微电子机械系统的MEMS压力传感器可以以类似集成电路技术实现高精度、低成本的大批量生产。

MEMS压力传感器是一种薄膜元件，受到压力时变形。可以利用应变仪(压阻型感测)来测量这种形变，也可以通过电容感测两个面之间距离的变化来加以测量。MEMS压力传感器常见生产工艺有背面胶粘贴芯片、共晶焊和充油的方式；背面胶粘贴芯片的方式是压力敏感芯片通过胶粘接，再通过金线或铝线实现电连接，而粘结胶只适用于洁净气体，不能用于其它介质的压力测量，应用范围小；共晶焊的方式是以共晶焊接将压力芯片封接在金属管壳上，再通过金线或铝线实现电连接，此方式的问题在于芯片成本高，激光焊电阻焊工艺多，生产封装工艺复杂、成本高；充油的方式是将压力传感器芯片封装于充满硅油的密闭结构中，外加压力通过硅油从不锈钢膜片传递到压力传感器芯片上，此方式的问题在于零部件多，工艺复杂，产品的成本非常高。

因此，现有的MEMS压力传感器的生产封装工艺严重限制了其应用范围，且现有的MEMS压力传感器不能耐介质，同样限制了其应用范围。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简单的压力传感器，并能够实现传感器在恶劣环境及介质中的应用，以高的性价比实现MEMS压力传感器在恶劣环境及介质中稳定可靠地工作。

本发明所提供的技术方案是：一种基于倒装焊芯片介质隔离型压力传感器的生产工艺，所述压力传感器包括有壳体和设于壳体内侧的陶瓷基板，所述介质隔离型压力传感器的生产工艺包括有如下具体步骤：

S1：在陶瓷基板的底部印刷厚膜电路；

S2：在厚膜电路上刷上玻璃釉，使玻璃釉覆盖所述厚膜电路，以保护陶瓷基板上的厚膜电路应用在多种介质中而不受侵蚀；

S3：将MEMS压力敏感芯片倒装焊接在陶瓷基板的底部；

S4：将陶瓷基板底部的所述厚膜电路的焊点通过边卡与陶瓷基板顶部的柔性电路板焊接在一起，实现MEMS压力敏感芯片和柔性电路板的电气连接。

优选的，所述步骤3还包括填充工序，在MEMS压力敏感芯片底部及周边填充填料以保护焊节点。

优选的，所述填充工序的填充操作通过点胶的方式完成，通过点胶将填料填充在MEMS压力敏感芯片底部及周边，然后通过高温固化填料。

优选的，所述填料采用环氧或者玻璃浆料。

优选的，在陶瓷基板的底部与壳体之间放置有O型圈，O型圈被压缩而实现陶瓷基板和壳体之间的密封。

优选的，所述边卡为U型结构，所述边卡通过其凹槽卡设在所述陶瓷基板的一侧；所述边卡的底部端点焊接在所述厚膜电路的焊点上，所述边卡的顶部端点焊接在所述柔性电路板的连接处。