传感器封装结构及方法技术

本发明专利技术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。

Sensor packaging structure and method

The invention discloses a sensor encapsulation structure and method, which relates to the field of sensor encapsulation technology. The sensor encapsulation structure comprises a circuit board, a prefabricated substrate, a MEMS pressure sensor, a first colloid, an ASIC chip and a second colloid. The prefabricated substrate comprises a bottom plate and a side wall connected with the bottom plate, and the bottom plate and side wall. A cavity with an opening at the upper end is enclosed. The pressure sensor is arranged in the cavity. The pressure sensor is electrically connected with the prefabricated substrate. The pressure sensor is encapsulated in the cavity through the first colloid. The ASIC chip is electrically connected with the circuit substrate. The substrate of the prefabricated substrate is electrically connected with the circuit substrate, and the ASIC chip is electrically connected with the circuit substrate. And the prefabricated substrate is encapsulated on the circuit substrate through a second colloid. The packaging structure of the sensor has high reliability, the packaging method of the sensor is low, and the special die is not needed in advance in the packaging process of the MEMS pressure sensor, which greatly reduces the development cost in the early stage.

【技术实现步骤摘要】
传感器封装结构及方法
本专利技术涉及传感器封装
，特别涉及一种传感器封装结构及方法。
技术介绍
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(MicroelectroMechanicalSystems；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(ApplicationSpecificIntegratedCircuit；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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术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。如上所述传感器封装结构，还包括盖体，所述盖体封装于所述侧墙的上部，所述盖体与所述第一胶体的上表面相对应的部分具有开口。如上所述传感器封装结构，所述盖体为金属盖体或者塑料盖体。如上所述传感器封装结构，所述盖体的上表面为平面，所述盖体的上表面与所述第二胶体的上表面共平面。本专利技术的第二方面提供一种传感器封装方法，该封装方法包括以下步骤：提供一线路基板和预制基板，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；将MEMS压力传感器置于所述腔体内，将所述MEMS压力传感器与所述预制基板电性连接，在所述腔体内注入第一胶体，形成第一封装体；将ASIC芯片和预制基板与线路基板电性连接；将ASIC芯片和所述第一封装体通过第二胶体封装于所述线路基板上形成第二封装体。如上所述传感器封装方法，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方法，所述将MEMS压力传感器置于所述腔体内，将所述MEMS压力传感器与所述预制基板电性连接，在所述腔体内注入第一胶体之后还包括：在所述侧墙的上部封装盖体，所述盖体与所述第一胶体的上表面相对应的部分具有开口。如上所述传感器封装方法，所述盖体的上表面为平面，所述盖体的上表面与所述第二胶体的上表面共平面。本专利技术的传感器封装结构中，MEMS压力传感器通过第一胶体封装于预制基板的腔体内形成第一封装体，第一封装体和ASIC芯片通过第二胶体封装形成第二封装体，可靠性高，而且压力传感器封装结构在封装过程中不需要提前预制特殊的模具，大大降低了封装成本。本专利技术的压力传感器封装方法中MEMS压力传感器通过第一胶体封装于预制基板的腔体内形成第一封装体，第一封装体和ASIC芯片通过第二胶体封装形成第二封装体，第一封装体和第二封装体可以同步封装，可以大大缩短整个生产制造周期，第一胶体封装于预制基板形成的腔体内在封装过程中不需要特殊的预制模具，大大降低了封装成本和封装难度，提高了MEMS压力传感器封装结构的可靠性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有MEMS压力传感器和ASIC芯片的封装结构示意图；图2为现有MEMS压力传感器和ASIC芯片的封装结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的传感器封装结构在一视角下的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的传感器封装结构的第一封装体在一视角下的结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的传感器封装结构在封装过程中的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的传感器封装结构在封装过程中的结构示意图。附图标记说明：1－线路基板；2－MEMS压力传感器；3－MEMS压力传感器；4－第一胶体；5－ASIC芯片；6－第二胶体；7－盖体8－开口；21－底板；22－侧墙；23－腔体。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，本文中使用的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。图1为现有MEMS压力传感器和ASIC芯片的封装结构示意图，图2为现有MEMS压力传感器和ASIC芯片的封装结构示意图，请参阅图1、2所示，现有MEMS压力传感器和ASIC芯片的组合封装主要有以下两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种传感器封装结构，其特征在于：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；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。

【技术特征摘要】
1.一种传感器封装结构，其特征在于：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；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。2.根据权利要求1所述的传感器封装结构，其特征在于：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。3.根据权利要求2所述的传感器封装结构，其特征在于：所述第一胶体为紫外光固化型硅胶或者热固化型硅胶。4.根据权利要求1所述的传感器封装结构，其特征在于：还包括盖体，所述盖体封装于所述侧墙的上部，所述盖体与所述第一胶体的上表面相对应的部分具有开口。5.根据权利要求4所述的传感器封装结构，其特征在于：所述盖体为金属盖体或者塑料盖体。6.根据权利要求5所述的传感器封装结构，其特征在于：所述盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈斌峰，李曙光，
申请(专利权)人：宁波琻捷电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33