[发明专利]基于倒装焊芯片的压力传感器芯体、芯体制造及封装方法和压力传感器

权利要求书

1.一种基于倒装焊芯片的压力传感器芯体，其特征在于，包括：

刚性外壳，所述刚性外壳上具有通孔；

端子，其一端通过焊料与MEMS压力敏感芯片倒装焊接，端子另一端穿过刚性外壳上的所述通孔后与传感器的电路板连接以实现信号处理；

隔离介质，填充于刚性外壳的所述通孔中，用于将所述端子位于所述通孔中的部分与所述通孔的内壁之间密封固定连接；

环氧填料，填充在所述MEMS压力敏感芯片、端子以及固化后的隔离介质三者之间及周边，用于保护所述焊料节点；

工作时，被测介质压力作用在MEMS压力敏感芯片上，压力引起的信号变化通过端子输出。

2.根据权利要求1所述的基于倒装焊芯片的压力传感器芯体，其特征在于，所述刚性外壳的材料为可伐或不锈钢。

3.根据权利要求1所述的基于倒装焊芯片的压力传感器芯体，其特征在于，所述隔离介质为玻璃。

4.根据权利要求1所述的基于倒装焊芯片的压力传感器芯体，其特征在于，所述环氧填料为具有高Tg的环氧树脂。

5.如权利要求1~4中任一所述的基于倒装焊芯片的压力传感器芯体的制造方法，其特征在于：

S1、将端子通过隔离介质固定在刚性外壳的通孔中，端子另一端穿出刚性外壳的所述通孔：

S2、将MEMS压力敏感芯片通过焊料与所述端子的一端焊接，实现所述MEMS压力敏感芯片和端子的电性能连接，端子的另一端与传感器的电路板连接以实现信号处理；

S3、在MEMS压力敏感芯片、端子以及固化后的隔离介质三者之间及周边填充具有高Tg的环氧填料以保护焊节点。

6.根据权利要求5所述的基于倒装焊芯片的压力传感器芯体的制造方法，其特征在于：

所述步骤S1中，所述隔离介质采用具有低的热膨胀系数的高温玻璃；所述刚性外壳采用具有低的热膨胀系数的可伐或不锈钢；在隔离介质与端子烧结完成后，端子头部采取墩压或磨平的方法保证四个端子的平面度。

7.根据权利要求5所述的基于倒装焊芯片的压力传感器芯体的制造方法，其特征在于：

所述步骤S2通过定位精度+/-0.05mm的影像系统将MEMS压力敏感芯片精确贴装在4根端子上。

8.根据权利要求5所述的基于倒装焊芯片的压力传感器芯体的制造方法，其特征在于：

所述步骤S3，通过点胶机加热系统将芯体加热到60度，将环氧填料从芯片侧面划线点胶，在加热状态下环氧具有极低的黏度，通过毛细现象环氧填料被吸入底部，点胶完成后进行高温固化。

9.如权利要求1~4中任一所述的基于倒装焊芯片的压力传感器芯体的封装型式，其特征在于，包括以下4种：

第一种：激光焊接密封，对于可焊接的金属传感器外壳，将金属传感器外壳与芯体的所述刚性外壳通过激光焊接，实现完全密封；

第二种：O型圈密封，在芯体的所述刚性外壳外壁和传感器外壳内壁之间设置O型圈密封，在压力较大的应用条件下，辅助以接插件或其它零部件对芯体上部施加一定的压力以防止芯体脱出；

或者在芯体的所述刚性外壳底部设置O型圈密封，上部以接插件或其它零部件经壳体铆压后固定压力芯体，靠O型圈的压缩形成密封；

第三种：胶结密封，以粘结胶将芯体的所述刚性外壳外壁侧面或底面与传感器外壳的内壁密封连接。

10.一种压力传感器，采用如权利要求1~4中任一所述的基于倒装焊芯片的压力传感器芯体。