一种环境传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种环境传感器。该环境传感器包括ASIC芯片、MEMS芯片和PCB板，所述ASIC芯片固定在所述PCB板上，ASIC芯片和MEMS芯片之间还设置有加固圈，加固圈的内径尺寸小于其支撑的所述MEMS芯片的尺寸；加固圈的内壁与ASIC芯片形成收容腔，收容腔内填充粘片胶，MEMS芯片与ASIC芯片通过粘片胶固定连接。本发明专利技术通过在MEMS芯片下方设置加固圈，既能较好地保证胶厚，提升隔离外界应力的效果，又能支撑芯片，降低打线等后续工序的难度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及芯片封装
，特别涉及一种环境传感器。
技术介绍
现有技术中的传感器封装结构如图1所示，在外壳1’中，ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，专用集成电路)芯片4’通过粘片胶3’固定在PCB板5’上，MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystem，微机电系统)芯片2’通过粘片胶3’固定在ASIC芯片4’上，MEMS芯片2’与ASIC芯片4’之间、ASIC芯片4’与PCB板5’之间均设置有导线6’。在产品封装过程中，为隔离PCB板的应力，需要将芯片之间的粘片胶(或胶纸)设置较大的厚度；但受限于芯片重量，难以将粘片胶的厚度控制在所需的厚度范围内，且胶层厚度大时，因胶层的回弹，给后续工序，如打线等工艺造成很大难度，造成成品率低等现象。
技术实现思路
鉴于上述描述，本专利技术提供了一种环境传感器，以解决产品封装过程中难以通过增高粘片胶厚度来隔绝PCB板应力的问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一方面，本专利技术提供了一种环境传感器，包括：ASIC芯片、MEMS芯片和PCB板，ASIC芯片固定在PCB板上，ASIC芯片和MEMS芯片之间还设置有加固圈，加固圈的内壁与ASIC芯片形成收容腔，且加固圈的内径尺寸小于其支撑的MEMS芯片的尺寸；收容腔内填充粘片胶，MEMS芯片与ASIC芯片通过粘片胶固定连接。优选地，加固圈在第一温度值以下呈固态，在高于第一温度值的第二温度值以上呈液态或汽态，且第二温度值小于粘片胶的玻璃化转变温度Tg值。优选地，粘片胶在Tg值以下呈固态，Tg值在350℃以上。优选地，加固圈为热熔胶棒EVT材质，第一温度值的取值范围为0-50℃，第二温度值的取值范围为100-280℃。优选地，加固圈的形状与MEMS芯片匹配。优选地，加固圈的外径尺寸小于ASIC芯片的尺寸。优选地，粘片胶的厚度大于加固圈的厚度。优选地，加固圈与ASIC芯片通过粘接固定在一起。优选地，环境传感器还包括封装壳体，封装壳体与PCB板形成收容ASIC芯片、MEMS芯片的腔室。另一方面，本专利技术提供了一种环境传感器，由上述的环境传感器去除其加固圈的部分或全部后形成，相应的，收容腔的侧壁高度变低或消失，粘结MEMS芯片和ASIC芯片的粘片胶呈现部分无加固圈支撑或者全部无加固圈支撑的裸露状。本专利技术实施例的有益效果是：1、本专利技术的环境传感器，通过在MEMS芯片和ASIC芯片之间增加加固圈，利用加固圈和ASIC芯片形成收容腔，通过该收容腔限制粘片胶，增高MEMS芯片与ASIC芯片之间粘片胶的厚度，隔绝PCB板应力，并通过加固圈的支撑，减少了粘片胶的回弹力度，降低打线等后续工艺的难度。2、本专利技术的环境传感器，通过去除上述的环境传感器的加固圈的部分或全部形成，使粘结MEMS芯片和ASIC芯片之间的粘片胶呈现部分无加固圈支撑或者全部无加固圈支撑的裸露状，可避免加固圈制约粘片胶有效胶厚，保证粘片胶的缓冲效果得到充分发挥，进而有效隔绝来自PCB板的应力，使产品性能得到改善。附图说明图1为现有技术中传感器的封装结构示意图；图2为本专利技术实施例一提供的环境传感器的结构示意图；图3为本专利技术实施例二提供的环境传感器的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。由于传感器中的ASIC芯片、MEMS芯片容易受外界应力影响，尤其是MEMS芯片对来自PCB板的应力较为敏感，通常通过增高MEMS底部粘片胶的厚度来减小MEMS芯片受到的PCB板应力。但受限于芯片重量，难以将粘片胶的厚度控制在所需的厚度范围内，且胶层厚度大时，因胶层的回弹，给后续工序，如打线等工艺造成很大难度，造成成品率低等现象。基于上述情况，本专利技术的总体设计方案是：在MEMS芯片和ASIC芯片之间增加加固圈，利用加固圈形成限制粘片胶自由流动的围栏，进而增高MEMS底部粘片胶的厚度；后续工序如打线时，借助加固圈的支撑，减少了粘片胶的回弹力度，降低加工难度；最终产品成型前，将加固圈消融，去除对粘片胶的限制，使粘片胶充分发挥缓冲作用，降低来自PCB板的应力，提升产品性能。实施例一图2为本专利技术实施例一提供的环境传感器的结构示意图，如图2所示，该环境传感器包括ASIC芯片3、MEMS芯片4和PCB板2，ASIC芯片3固定在PCB板2上，ASIC芯片3和MEMS芯片4之间还设置有加固圈6，加固圈6的内壁与ASIC芯片3形成收容腔，且加固圈6的内径尺寸小于其支撑的MEMS芯片4的尺寸；收容腔内填充粘片胶7，MEMS芯片4与ASIC芯片3通过粘片胶7固定连接。本实施例通过在MEMS芯片和ASIC芯片之间起固定作用的粘片胶的外周增加加固圈，利用加固圈和ASIC芯片形成收容腔，通过该收容腔限制、支撑粘片胶，进而增高MEMS芯片与ASIC芯片之间粘片胶的厚度，隔绝PCB板应力的影响、降低打线等后续工艺的难度。由于本实施例需要利用加固圈来限定、支撑收容腔内的粘片胶，因此要求常温下的加固圈应稳定，而由于加固圈会制约粘片胶对外界应力的减弱效果，因此要求中间产品在经过打线等后续工艺处理后，加固圈能够被去除，但不影响收容腔内的粘片胶的固化状态。基于上述考虑，在本实施例的一个实现方案中，加固圈在第一温度值以下呈固态，在高于第一温度值的第二温度值以上呈液态或汽态，且第二温度值小于粘片胶的玻璃化转变温度Tg值。粘片胶可在常温、光照、水汽等环境进行固化，固化后在Tg值以下呈固态。示例性，加固圈可以为热熔胶棒EVT材质，其第一温度值取值范围为0-50℃，第二温度值对应于为100-280℃，而粘片胶7的Tg值对应为350℃以上的数值；即热熔胶棒EVT材质的加固圈可以在常温下保持稳定的固态，在较高温度时(100℃以上)融化、流动，却不影响粘片胶7的固化状态。需要说明的是，在实际应用中，也可选择其他材质的加固圈，只要加固圈在常温下稳定，可以限定粘片胶流动，以使粘片胶在常温、光照、水汽等环境下完成固化，并且加固圈的液化温度或汽化温度远小于粘片胶的Tg值即可。需要说明的是，上述实现方案示例性示出，加固圈可以通过热处理去除，显然，在实际应用中，也可以选择其他材质的加固圈，以通过腐蚀、剪切等处理工艺去除。本实施例的环境传感器，通过选择合适材质的加固圈不但能够较好地保证胶厚、降低后续工序(如打线)难度，而且加固圈在高温条件下通过融化和流动，还能保证终态产品的合格胶厚，使得MEMS芯片仅依靠粘片胶隔离来自PCB板的应力。如参考图2，图2示例性示出了加固圈6的形状为圆环形。显然在实际应用中加固圈6也可以为其他形状。优选地，加固圈的形状与MEMS芯片匹配，即当MEMS芯片为方形时，加固圈的外部形状也为方形，当MEMS芯片为圆形时，加固圈的外部形状也为圆环形，本实施例不限定加固圈的形状，为便于加工，优选地设计为方环形。优选地，加固圈6外径尺寸小于ASIC芯片3的尺寸，以有效支撑MEMS芯片。如参考图2，加固圈6完全设置在ASIC芯片3上，其边缘还预留有一定空间，以便于在ASIC芯片进行打线等后续工序。另外为保证粘片胶的厚度能够符合应力需求，优选粘片胶7的厚度大于加固圈6的厚度。本实施例不限定加固圈6与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环境传感器，包括：ASIC芯片、MEMS芯片和PCB板，所述ASIC芯片固定在所述PCB板上，其特征在于，所述ASIC芯片和所述MEMS芯片之间还设置有加固圈，所述加固圈的内壁与ASIC芯片形成收容腔，且所述加固圈的内径尺寸小于其支撑的所述MEMS芯片的尺寸；所述收容腔内填充粘片胶，所述MEMS芯片与所述ASIC芯片通过所述粘片胶固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种环境传感器，包括：ASIC芯片、MEMS芯片和PCB板，所述ASIC芯片固定在所述PCB板上，其特征在于，所述ASIC芯片和所述MEMS芯片之间还设置有加固圈，所述加固圈的内壁与ASIC芯片形成收容腔，且所述加固圈的内径尺寸小于其支撑的所述MEMS芯片的尺寸；所述收容腔内填充粘片胶，所述MEMS芯片与所述ASIC芯片通过所述粘片胶固定连接。2.根据权利要求1所述的环境传感器，其特征在于，所述加固圈在第一温度值以下呈固态，在高于第一温度值的第二温度值以上呈液态或汽态，且所述第二温度值小于所述粘片胶的玻璃化转变温度Tg值。3.根据权利要求2所述的环境传感器，其特征在于，所述粘片胶在所述Tg值以下呈固态，所述Tg值在350℃以上。4.根据权利要求3所述的环境传感器，其特征在于，所述加固圈为热熔胶棒EVT材质，所述第一温度值的取值范围为0-50℃，所述第二温度值的取值范围为...

【专利技术属性】
技术研发人员：端木鲁玉，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37