一种MEMS压力传感器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种MEMS压力传感器，包括基板，所述基板上固定有压力芯片及金属圈，所述金属圈环绕所述压力芯片分布并与所述压力芯片围成有空腔，所述空腔内设置有包覆在所述压力芯片外的第一填充层，所述金属圈上端的内侧壁上设置有第一凹槽，所述第一凹槽内设有覆盖在所述第一填充层上的第二填充层，所述第一填充层为针入度(1/10mm)在2～280范围内的有机胶，所述第二填充层为邵氏硬度A在2～95范围内的有机胶。实施本实用新型专利技术的有益效果：通过设置相互紧密贴合的第一填充层和第二填充层，以充分利用两种有机胶不同的特性，使得两种胶的特性相互补充，从而以低成本方案使压力传感器获得较优异的性能和耐环境能力。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种压力传感器，尤其涉及一种MEMS压力传感器。
技术介绍
目前，对于MEMS(微电子机械系统)压力传感器的低成本防水的应用，通常会在基板上粘贴一个压力晶片，晶片上的信号通过连接在其上的邦线引导至基板上，以供客户采集使用。同时，在晶片周围粘贴一个金属圈，并在金属圈内注入一层胶以保护晶片，并通过胶来传递被测量介质的压力。但是，现有技术中注胶的高度不容易控制，一定程度上影响产品的外观和性能。此外，压力晶片为光敏元件，在一些有光照的环境下，压力传感器的输出会发生漂移。并且在一些使用环境较为严酷，如高温、高湿和氧化性较大的介质环境中，压力传感器的耐环境能力不足，导致客户在使用时需要增加额外的柔性保护帽，保护帽的增加不但增加了总的装配成本，导致装配复杂，还降低了压力传感器的灵敏度，且在压力传感器应用的后续封装中容易与灌封胶分层造成密封的问题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种MEMS压力传感器。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种MEMS压力传感器，包括基板，所述基板上固定有压力芯片及金属圈，所述金属圈环绕所述压力芯片分布并与所述压力芯片围成有空腔，所述空腔内设置有包覆在所述压力芯片外的第一填充层，所述金属圈上端的内侧壁上设置有第一凹槽，所述第一凹槽内设有覆盖在所述第一填充层上的第二填充层，所述第一填充层为针入度(1/10mm)在2～280范围内的有机胶，所述第二填充层为邵氏硬度A在2～95范围内的有机胶。在本技术所述的MEMS压力传感器中，所述第一填充层的上端与所述第一凹槽的底壁相平齐，所述第二填充层均匀分布在所述第一凹槽内并与所述第一填充层的上端紧密贴合，所述第二填充层的上端与所述金属圈的上端面相平齐。在本技术所述的MEMS压力传感器中，所述第一凹槽呈圆环形，所述第二填充层与所述第一凹槽的转角处紧密贴合。在本技术所述的MEMS压力传感器中，所述转角处的倒圆角的半径在0～5mm范围内。在本技术所述的MEMS压力传感器中，所述金属圈下端的内侧壁上设有第二凹槽，所述第二凹槽呈圆环形，所述第一填充层均匀分布在所述第二凹槽内并与所述第二凹槽紧密贴合。在本技术所述的MEMS压力传感器中，所述压力芯片及所述金属圈分别通过粘接层固定在所述基板上。在本技术所述的MEMS压力传感器中，所述压力芯片通过连接线与所述基板电连接，以将所述压力芯片上的信号引导至所述基板上。综上所示，实施本技术的MEMS压力传感器，具有以下有益效果：通过设置相互紧密贴合的第一填充层和第二填充层，以充分利用两种有机胶不同的特性，使得两种胶的特性相互补充，从而以低成本方案使压力传感器获得较优异的性能和耐环境能力。并且通过在金属圈上设置第一凹槽，使得金属圈形成台阶结构，能够方便注胶，并保证注胶高度的一致性。附图说明下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中：图1是本技术较佳实施例之一提供的一种MEMS压力传感器的结构示意图；图2是本技术较佳实施例之二提供的一种MEMS压力传感器的结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。图1示出了本技术较佳实施例之一提供的一种MEMS压力传感器，该压力传感器包括基板1，所述基板1上固定有压力芯片2及金属圈3，金属圈3环绕压力芯片2分布并与压力芯片2围成有空腔4。其中，空腔4内设置有包覆在压力芯片2外的第一填充层5，金属圈3上端的内侧壁上设置有第一凹槽31，第一凹槽31内设有覆盖在第一填充层5上的第二填充层6。具体的，第一填充层5可以为柔软的有机胶，该有机胶的针入度(1/10mm)可以在2～280范围内。由于第一填充层5包覆在压力芯片2外，其应具有低应力，自粘附能力较强的特性以保持第一填充层5的外形。本实施例中，第一填充层5为柔软的有机硅胶，该有机硅胶的针入度(1/10mm)为30。进一步的，第二填充层6为交联度相对较高，机械特性相对较强的有机胶，该有机胶的邵氏硬度A在2～95范围内。由于第二填充层6覆盖在第一填充层5的上端并接受被测量介质的压力，故第二填充层6不同于第一填充层5，第二填充层6的耐环境性强于第一填充层5，且有足够的柔软性以准确传递被测量介质的压力。此外，第二填充层6为白色不透光的有机胶，以使压力传感器的性能不受周围环境光照的影响，提高压力传感器的耐环境能力。本实施例中，第二填充层6为有机硅胶，其邵氏硬度A为35。本申请通过设置相互紧密贴合的第一填充层5和第二填充层6，以充分利用两种有机胶不同的特性，使得两种胶的特性相互补充，从而以低成本方案使压力传感器获得较优异的性能和耐环境能力，并且提高应用领域的封装可靠性以及降低应用领域封装的复杂性。如图1所示，第一凹槽31呈圆环形，第二填充层6均匀分布在第一凹槽31内，并与第一凹槽31的转角32处紧密贴合。优选的，转角32处的倒圆角的半径在0～5mm范围内，以增强第二填充层6与第一凹槽31的附着力，避免第二填充层6从第一凹槽31中脱落。进一步的，第一填充层5的上端与第一凹槽31的底壁相平齐，使得第二填充层6均匀分布在第一凹槽31内并与第一填充层5的上端紧密贴合，且第二填充层6的上端与金属圈3的上端相平齐。由于本申请第一填充层5的上端与第一凹槽31的底壁相平齐，第二填充层6的上端与金属圈3的上端相平齐，故能够保证第一填充层5与第二填充层6的高度可控制，使得注胶的高度具有一致性。可以理解的是，本实施例的第一凹槽31的形状并不限于环形，其还可以为方形等其他形状。并且在其它实施例中，第一凹槽31还可以包括多个凹槽单元(图上未示出)，多个凹槽单元相互间隔地均匀分布在空腔6上端的内侧壁上，以形成所述第一凹槽31。如图1所示，基板1上还设置有粘接层7，压力芯片2及金属圈3分别通过该粘接层7固定在基板1上。本实施例中，该粘接层7由结构胶构成，该结构胶可以为硅胶或环氧胶等。可以理解的是，在其它实施例中，粘接层7还可以为其它胶。进一步的，压力芯片2上连接有连接线8，压力芯片2通过该连接线8与基板1电连接，并将压力芯片2上的信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种MEMS压力传感器，包括基板(1)，所述基板(1)上固定有压力芯片(2)及金属圈(3)，其特征在于，所述金属圈(3)环绕所述压力芯片(2)分布并与所述压力芯片(2)围成有空腔(4)，所述空腔(4)内设置有包覆在所述压力芯片(2)外的第一填充层(5)，所述金属圈(3)上端的内侧壁上设置有第一凹槽(31)，所述第一凹槽(31)内设有覆盖在所述第一填充层(5)上的第二填充层(6)，所述第一填充层(5)为针入度(1/10mm)在2～280范围内的有机胶，所述第二填充层(6)为邵氏硬度A在2～95范围内的有机胶。

【技术特征摘要】
1.一种MEMS压力传感器，包括基板(1)，所述基板(1)上固定有压
力芯片(2)及金属圈(3)，其特征在于，所述金属圈(3)环绕所述压力芯
片(2)分布并与所述压力芯片(2)围成有空腔(4)，所述空腔(4)内设置
有包覆在所述压力芯片(2)外的第一填充层(5)，所述金属圈(3)上端的
内侧壁上设置有第一凹槽(31)，所述第一凹槽(31)内设有覆盖在所述第一
填充层(5)上的第二填充层(6)，所述第一填充层(5)为针入度(1/10mm)
在2～280范围内的有机胶，所述第二填充层(6)为邵氏硬度A在2～95范围
内的有机胶。
2.根据权利要求1所述的MEMS压力传感器，其特征在于，所述第一
填充层(5)的上端与所述第一凹槽(31)的底壁相平齐，所述第二填充层(6)
均匀分布在所述第一凹槽(31)内并与所述第一填充层(5)的上端紧密贴合，
所述第二填充层(6)的上端与所述金属圈(3)的上端面相平齐。
3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘锦文，
申请(专利权)人：甘锦文，
类型：新型
国别省市：广东;44