一种PCB板加陶瓷板的MEMS制作工艺制造技术

本申请提供一种PCB板加陶瓷板的MEMS制作工艺，在金线焊接之前，预先将整板基板切分成单颗产品，将单颗产品放入预先设定的载具中，该载具的宽度小于金线焊接设备的限值宽度，芯片贴装和金线焊接均采用单颗在专用载具中进行作业。本申请可以解决现有技术方案应用中气压压力传感器芯片贴装时气压无法排除，导致一定几率密封胶无法密封的问题，也可以避免使用高温胶带带来的胶丝堵住陶瓷孔的性能问题及产品胶丝污染的外观质量问题，同时工艺过程更为简单。本申请有利于工艺步骤的减少及高良率，高质量的量产。高质量的量产。高质量的量产。

【技术实现步骤摘要】
一种PCB板加陶瓷板的MEMS制作工艺


[0001]本申请涉及汽车电子压力传感器生产工艺
，尤其涉及一种PCB板加陶瓷板的MEMS制作工艺。

技术介绍

[0002]印刷电路板(Printed circuit board，PCB)是目前市场上最为常见的封装基板，由有机绝缘层和金属线路层组成。绝缘层一般使用有机树脂材料做粘合剂、玻璃纤维布(FR4)做增强材料制成，线路层则由铜箔经高温层压工艺而得。PCB基板价格低廉，易机械加工，但由于有机材料散热性能差，导致PCB基板综合热导率低，且有机材料受高温易出现热降解和热老化，严重时甚至出现碳化。陶瓷材料如氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、氮化硅(Si3N4)等是一种高导热材料，具有优异的绝缘性能以及较低的热膨胀系数，可满足基板材料要求。
[0003]如图1和图2所示的一种PCB板和陶瓷板的单颗产品结构，先在PCB基板1上开窗处理，开窗尺寸小于陶瓷片尺寸，再将陶瓷片2贴装于PCB基板1的背部，陶瓷片2覆盖PCB基板窗口11，PCB基板1表面窗口11下的陶瓷片2即为芯片贴装位置。
[0004]在自动化测量及控制领域，经常需要使用压力传感器来测量液体和气体类介质的压力。现有的压力传感器已逐渐从机械量传感器发展到微电机压力传感器阶段。MEMS制造工艺(Microelectromechanical systems，MEMS)是下至纳米尺度，上至毫米尺度微结构加工工艺的通称。其大量单颗产品集成在一块整板基板上进行制作，当前PCB板加陶瓷板MEMS制造工艺通常是在完成SMT、水洗和在线测试工艺后，将一整块基板分成若干个小板，由于金线焊接工艺设备的限值，小板尺寸宽度需在70MM之内，再使用不锈钢边框加高温胶带的方式，将小板黏贴上去，再进行芯片贴装及金线焊接，金线焊接之后再将小板分割成单颗产品。
[0005]然而，采用上述方法存在如下缺陷：在芯片贴装时，由于胶带贴装的原因，芯片贴装下压时，芯片和胶之间的空气没有通道去排除，很容易导致胶不能完全密封；使用高温胶带会有几率残留在陶瓷板的气压传输槽上，影响产品的功能使用。

技术实现思路

[0006]本申请提供一种PCB板加陶瓷板的MEMS制作工艺，以解决现有技术的上述缺陷，且可以大规模量产以及保证高质量高良率。
[0007]本申请提供一种PCB板加陶瓷板的MEMS制作工艺，包括：
[0008]将已贴装陶瓷片的整板基板按照单颗产品进行切分，得到多个单颗产品；
[0009]将单颗产品表面朝上放入预先设定的载具中，所述预先设定的载具包括宽度小于预设阈值的长方体载板，所述载板上部有多个开放式容腔，所述开放式容腔大小与单颗产品相适配，用于容置并固定单颗产品；
[0010]进行芯片贴装、固化和等离子清洗；
[0011]将容纳多个单颗产品的载具放入金线焊接设备中进行金线焊接；
[0012]金线焊接完毕后，转移出货。
[0013]结合第一方面，在第一方面的一种可实现方式中，所述开放式容腔内形成有凹进部，所述凹进部相对于所述开放式容腔的位置与所述陶瓷片相对于单颗产品的位置相匹配，当单颗产品表面朝上放入载具中的开放式容腔时，单颗产品背部的陶瓷片落入所述凹进部内。
[0014]在一种可实现方式中，所述开放式容腔均匀分布在所述载板上，多个开放式容腔之间的间隔部内设置有磁铁。
[0015]在一种可实现方式中，在所述将单颗产品表面朝上放入预先设定的载具中之后，还包括：
[0016]将预先设定的压片放置在载具上，所述压片为不锈钢材质，用于压合单颗产品。
[0017]结合第一方面，在第一方面的一种可实现方式中，所述压片开设有多个压片窗口，压片窗口的数量与载具的开放式容腔数量相同，压片窗口的大小尺寸与开放式容腔相同，以使开放式容腔和压片窗口连通。
[0018]在一种可实现方式中，所述凹进部至载板表面的进深略小于单颗产品的厚度；
[0019]所述压片窗口向内侧凸出有若干个限位部，当压片放置在载板上后，压片与内置有磁铁的载板间隔部吸合，以使所述限位部压住单颗产品表面，使单颗产品底部的陶瓷片紧贴载板。
[0020]在一种可实现方式中，所述将已贴装陶瓷片的整板基板按照单颗产品进行切分，得到多个单颗产品之前，还包括：
[0021]准备PCB基板；
[0022]将PCB基板预烘烤；
[0023]锡膏印刷后自动检查；
[0024]采用贴片机将各物料器件被动贴装在PCB基板上；
[0025]用回流焊炉进行回流焊；
[0026]助焊剂清洗之后进行烘烤，在线测试已贴装器件是否合格。
[0027]在一种可实现方式中，所述助焊剂清洗之后进行烘烤，在线测试已贴装器件是否合格之后，还包括：
[0028]点胶：将贴片胶用点胶机滴到PCB基板上的预设位置；
[0029]陶瓷片贴装：将陶瓷片贴装在PCB基板背部。
[0030]在一种可实现方式中，金线焊接完毕后，还包括：
[0031]对已完成金线焊接的单颗产品进行气密性测试，气密性测试通过之后，得到单颗成品；
[0032]将单颗成品转移至出货料盘中。
[0033]在一种可实现方式中，所述将单颗成品转移至出货料盘中之后，还包括：
[0034]对出货料盘中单颗成品进行最终质量检查；
[0035]检查通过后，包装出货。
[0036]由以上技术方案可知，本申请通过将已贴装陶瓷片的整板基板按照单颗产品进行切分，得到多个单颗产品；将单颗产品表面朝上放入预先设定的载具中，所述预先设定的载
具包括宽度小于预设阈值的长方体载板，所述载板上部有多个开放式容腔，所述开放式容腔大小与单颗产品相适配，用于容置并固定单颗产品；进行芯片贴装、固化和等离子清洗；将容纳多个单颗产品的载具放入金线焊接设备中进行金线焊接；金线焊接完毕后，转移出货。
[0037]本申请通过在金线焊接之前，预先将整板基板切分成单颗产品，将单颗产品放入预先设定的载具中，该载具的宽度小于金线焊接设备的限值宽度，芯片贴装和金线焊接均采用单颗在专用载具中进行作业。本申请可以解决现有技术方案应用中气压压力传感器芯片贴装时气压无法排除，导致一定几率密封胶无法密封的问题，也可以避免使用高温胶带带来的胶丝堵住陶瓷孔的性能问题及产品胶丝污染的外观质量问题，同时工艺过程更为简单。本申请有利于工艺步骤的减少及高良率，高质量的量产。
[0038]此外，本申请的载具中开放式容腔内有高低差设置，即凸进部的设计，并在特定载具中植入高性能磁铁，载具上方使用对应的不锈钢片压合住需要进行下工序的区域，这样就可以使多个单颗产品的陶瓷片表面保持在统一高度，更为精准地以陶瓷板为高度参考点来进行芯片的贴装及金线焊线工艺。
附图说明
[0039]图1为本申请实施例提供的一种单颗产品的表面示意图；
[0040]图2为本申请实施例提供的一种单颗产品的背部示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PCB板加陶瓷板的MEMS制作工艺，其特征在于，包括：将已贴装陶瓷片的整板基板按照单颗产品进行切分，得到多个单颗产品；将单颗产品表面朝上放入预先设定的载具中，所述预先设定的载具包括宽度小于预设阈值的长方体载板，所述载板上部有多个开放式容腔，所述开放式容腔大小与单颗产品相适配，用于容置并固定单颗产品；进行芯片贴装、固化和等离子清洗；将容纳多个单颗产品的载具放入金线焊接设备中进行金线焊接；金线焊接完毕后，转移出货。2.根据权利要求1所述的一种PCB板加陶瓷板的MEMS制作工艺，其特征在于，所述开放式容腔内形成有凹进部，所述凹进部相对于所述开放式容腔的位置与所述陶瓷片相对于单颗产品的位置相匹配，当单颗产品表面朝上放入载具中的开放式容腔时，单颗产品背部的陶瓷片落入所述凹进部内。3.根据权利要求2所述的一种PCB板加陶瓷板的MEMS制作工艺，其特征在于，所述开放式容腔均匀分布在所述载板上，多个开放式容腔之间的间隔部内设置有磁铁。4.根据权利要求3所述的一种PCB板加陶瓷板的MEMS制作工艺，其特征在于，在所述将单颗产品表面朝上放入预先设定的载具中之后，还包括：将预先设定的压片放置在载具上，所述压片为不锈钢材质，用于压合单颗产品。5.根据权利要求4所述的一种PCB板加陶瓷板的MEMS制作工艺，其特征在于，所述压片开设有多个压片窗口，压片窗口的数量与载具的开放式容腔数量相同，压片窗口的大小尺寸与开放式容腔相同，以使开放式容腔和压片窗口连通。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：李文桃，吴诚君，吴江雪，刘志敏，
申请(专利权)人：苏州硕贝德通讯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：