一种MEMS压力传感器芯片的封装模组的制作方法

一种mems压力传感器芯片的封装模组
技术领域
1.本发明属于芯片封装技术领域，具体为一种mems压力传感器芯片的封装模组。

背景技术：

2.mems压力传感器是一种薄膜元件，受到压力时变形。可以利用应变仪(压阻型感测)来测量这种形变，也可以通过电容感测两个面之间距离的变化来加以测量，这两种方法都很流行，轮胎压力监测系统使用比较结实的压阻方法。
3.目前，基于微机电压力传感器因其体积小、适于表面贴装等优点而替代了传统机械压力传感器并被广泛应用，在对于mems压力传感器芯片进行封装技术中，传统的压力传感器封装采用金属弹片、金属底板、金属罩壳和机械焊接工艺，在微机电压力传感器的应用中并不使用，影响mems压力传感器的性能。
4.在通过塑封的方式对mems压力传感器芯片进行封装过程中，多采用基板与外壳整体封装形式，即通过外壳包裹基体及mems压力传感器芯片进行一体式封装，但在塑封后进行使用过程中，无法有效对接线端子进行有效保护，塑封体受压后金属引线及接线端子极易因塑封体的形变而造成扭曲，使其位置发生一定的偏移或产生形变，如此往复，金属引线及接线端子易因塑封体的形变发生断裂，造成信号传递故障，不利于mems压力传感器的正常使用，因此需一种mems压力传感器芯片的封装模组来解决上述问题。

技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种mems压力传感器芯片的封装模组，解决了通过塑封的方式对mems压力传感器芯片进行封装过程中，多采用基板与外壳整体封装形式，即通过外壳包裹基体及mems压力传感器芯片进行一体式封装，但在塑封后进行使用过程中，无法有效对接线端子进行有效保护，塑封体受压后金属引线及接线端子极易因塑封体的形变而造成扭曲，使其位置发生一定的偏移或产生形变，如此往复，金属引线及接线端子易因塑封体的形变发生断裂，造成信号传递故障，不利于mems压力传感器的正常使用的问题。
7.本发明的目的为：在对压力传感器芯片进行封装工作时，将压力传感器芯片置于内座底部，将金属引线穿过插接座、立柱和套筒内，将焊盘上的接线端子与金属引线焊接，将金属引线的另一端与焊头焊接，其次将插接座插接在焊头上，完成压力传感器芯片的装载工作，通过自攻螺丝将顶盖与基板固定，向基板和内座内填充塑封体，该方案将焊盘与压力传感器芯片进行分开塑封，并且通过插接座、立柱和套筒对金属引线进行限位支撑，使塑封体受压产生形变后金属引线不会产生形变而造成扭曲，使金属引线不会发生偏移，避免因塑封体频繁受压造成金属引线与焊头和接线端子发生断裂，有利于mems压力传感器的正常使用。
8.在对金属引线进行焊接前，可通过拉动拉杆调整套筒的位置，使套筒和金属引线
的底端与焊盘上接线端子对应，再通过丝杆将挡块固定在内座上，通过调整拉杆的偏转角度来调整套筒的位置，有效实现对套筒限位的目的，进一步提高金属引线焊接稳定性。
9.在放置压力传感器芯片时，在内座内底部填充导热硅脂，下压压力传感器芯片后使其与多个温度传感触头接触，热量通过导热板传递至空腔内，进一步的，挡片有效将塑封体与底部导热硅脂隔开，有效起到隔热及隔离的作用，且凸起的挡胶架使硅脂不易被挤出，提高导热效果，温度传感触头的设置实时测量压力传感器芯片，并将该温度信号与压力信号同步送给控制端，有效补偿mems压力传感器由温度变化引起的信号偏差，提升产品精度。
10.(二)技术方案
11.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种mems压力传感器芯片的封装模组，包括基板，所述基板的上表面与顶盖的下表面搭接，所述顶盖的中部开设有放置孔，所述基板内壁的中部设置有内座，所述内座内设置有压力传感器芯片，所述压力传感器芯片上表面的左右两侧均设置有接线座，所述接线座内设有两个焊头，所述焊头内插接有插接座，所述插接座的顶部通过第一弯折处与立柱的一端相固定，所述立柱卡接在内座的一侧。
12.所述立柱的另一端通过第二弯折处与套筒的一端相固定，所述套筒的底部插接在焊盘上表面的接线端子上，所述接线端子与金属引线焊接，所述金属引线的另一端与焊头焊接，所述金属引线套接在插接座、立柱和套筒内，所述套筒的外壁设置有支撑组件，所述支撑组件的一侧搭接在内座上，所述焊盘的下表面与基板内壁的底部固定连接，所述焊盘位于内座外侧与基板内侧之间，所述焊盘的下表面设有若干个引脚，且若干个引脚均卡接在基板的底部。
13.作为本发明的进一步方案：所述顶盖通过六个自攻螺丝与基板的上表面连接，所述顶盖的底部嵌在两个限位槽内，两个限位槽分别开设在内座上表面的左右两侧。
14.作为本发明的进一步方案：所述顶盖下表面的左右两侧均固定连接有压条，两个压条相互远离的一侧分别与基板内壁的左右两侧面搭接，且压条靠近基板内壁的一侧为倾斜设计。
15.作为本发明的进一步方案：所述压力传感器芯片的下表面若干个温度传感触头和若干个挡胶架的顶部搭接，所述温度传感触头与挡胶架的顶部水平线相持平，所述挡胶架上填充有导热硅脂。
16.作为本发明的进一步方案：所述温度传感触头卡接在导热板内且底端与空腔内底部相卡接，所述导热板卡接在内座内底部，所述空腔设置在导热板下方。
17.作为本发明的进一步方案：所述支撑组件包括拉杆，所述拉杆的顶端通过销轴与套筒的外壁铰接，所述拉杆的底端连接有挡块，所述挡块通过丝杆与内座的右侧相固定。
18.作为本发明的进一步方案：所述顶盖上表面的左右两侧均卡接有溢流口，所述内座内和内座与基板之间均填充有塑封体。
19.作为本发明的进一步方案：所述压力传感器芯片的正面和背面均设置有挡片，所述内座的下表面通过若干个限位条嵌入基板内底部。
20.(三)有益效果
21.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
22.1、本发明中，通过设置基板、内座、压力传感器芯片、接线座、支撑组件和焊盘，在对压力传感器芯片进行封装工作时，将压力传感器芯片置于内座底部，将金属引线穿过插
接座、立柱和套筒内，将焊盘上的接线端子与金属引线焊接，将金属引线的另一端与焊头焊接，其次将插接座插接在焊头上，完成压力传感器芯片的装载工作，通过自攻螺丝将顶盖与基板固定，向基板和内座内填充塑封体，该方案将焊盘与压力传感器芯片进行分开塑封，并且通过插接座、立柱和套筒对金属引线进行限位支撑，使塑封体受压产生形变后金属引线不会产生形变而造成扭曲，使金属引线不会发生偏移，避免因塑封体频繁受压造成金属引线与焊头和接线端子发生断裂，有利于mems压力传感器的正常使用。
23.2、本发明中，通过设置插接座、立柱、套筒、金属引线、拉杆、丝杆和挡块，在对金属引线进行焊接前，可通过拉动拉杆调整套筒的位置，使套筒和金属引线的底端与焊盘上接线端子对应，再通过丝杆将挡块固定在内座上，通过调整拉杆的偏转角度来调整套筒的位置，有效实现对套筒限位的目的，进一步提高金属引线焊接稳定性。
24.3、本发明中，通过设置温度传感触头、导热板、空腔、挡胶架和内座，在放置压力传感器芯片时，在内座内底部填充导热硅脂，下压压力传感器芯片后使其与多个温度传感触头接触，热量通过导热板传递至空腔内，进一步的，挡片有效将塑封体与底部导热硅脂隔开，有效起到隔热及隔离的作用，且凸起的挡胶架使硅脂不易被挤出，提高导热效果，温度传感触头的设置实时测量压力传感器芯片，并将该温度信号与压力信号同步送给控制端，有效补偿mems压力传感器由温度变化引起的信号偏差，提升产品精度。
附图说明
25.图1为本发明立体的结构示意图；
26.图2为本发明内座立体的结构示意图；
27.图3为本发明基板立体的剖面结构示意图；
28.图4为本发明内座剖面的结构示意图；
29.图5为本发明接线座和支撑组件的结构示意图；
30.图6为本发明a处放大的结构示意图；
31.图中：1、基板；2、顶盖；3、内座；4、限位条；5、压力传感器芯片；6、接线座；7、温度传感触头；8、导热板；9、空腔；10、挡胶架；11、焊头；12、插接座；13、第一弯折处；14、立柱；15、第二弯折处；16、套筒；17、金属引线；18、支撑组件；181、挡块；182、丝杆；183、拉杆；19、限位槽；20、焊盘；21、引脚；22、压条；23、溢流口；24、放置孔；25、挡片。
具体实施方式
32.下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
33.如图1-6所示，本发明提供一种技术方案：一种mems压力传感器芯片的封装模组，包括基板1，基板1的上表面与顶盖2的下表面搭接，顶盖2的中部开设有放置孔24，基板1内壁的中部设置有内座3，内座3内设置有压力传感器芯片5，压力传感器芯片5上表面的左右两侧均设置有接线座6，接线座6内设有两个焊头11，焊头11内插接有插接座12，插接座12的顶部通过第一弯折处13与立柱14的一端相固定，立柱14卡接在内座3的一侧。
34.立柱14的另一端通过第二弯折处15与套筒16的一端相固定，套筒16的底部插接在焊盘20上表面的接线端子上，接线端子与金属引线17焊接，金属引线17的另一端与焊头11焊接，金属引线17套接在插接座12、立柱14和套筒16内，通过插接座12、立柱14和套筒16之
间的相互配合，通过插接座12、立柱14和套筒16对金属引线17进行限位支撑，使塑封体受压产生形变后金属引线17不会产生形变而造成扭曲，使金属引线17不会发生偏移，套筒16的外壁设置有支撑组件18，支撑组件18的一侧搭接在内座3上，焊盘20的下表面与基板1内壁的底部固定连接，焊盘20位于内座3外侧与基板1内侧之间，焊盘20的下表面设有若干个引脚21，且若干个引脚21均卡接在基板1的底部。
35.具体的，如图1、图2和图4所示，顶盖2通过六个自攻螺丝与基板1的上表面连接，顶盖2的底部嵌在两个限位槽19内，通过设置限位槽19，在对内座3进行装载时提高其稳定性，不易出现晃动现象，两个限位槽19分别开设在内座3上表面的左右两侧，顶盖2下表面的左右两侧均固定连接有压条22，两个压条22相互远离的一侧分别与基板1内壁的左右两侧面搭接，且压条22靠近基板1内壁的一侧为倾斜设计，通过倾斜设计的压条22，使顶盖2向下移动时两个压条22有效对基板1内两侧进行支撑，使顶盖2不易晃动，提高顶盖2装载稳定性，压力传感器芯片5的下表面若干个温度传感触头7和若干个挡胶架10的顶部搭接，温度传感触头7与挡胶架10的顶部水平线相持平，挡胶架10上填充有导热硅脂，温度传感触头7卡接在导热板8内且底端与空腔9内底部相卡接，通过设置温度传感触头7，温度传感触头7的设置实时测量压力传感器芯片5，并将该温度信号与压力信号同步送给控制端，有效补偿mems压力传感器由温度变化引起的信号偏差，导热板8卡接在内座3内底部，空腔9设置在导热板8下方。
36.具体的，如图3、图5和图6所示，支撑组件18包括拉杆183，通过设置支撑组件18，通过拉动拉杆183调整套筒16的位置，使套筒16和金属引线17的底端与焊盘20上接线端子对应，再通过丝杆182将挡块181固定在内座3上，通过调整拉杆183的偏转角度来调整套筒16的位置，有效实现对套筒16限位的目的，进一步提高金属引线17焊接稳定性，拉杆183的顶端通过销轴与套筒16的外壁铰接，拉杆183的底端连接有挡块181，挡块181通过丝杆182与内座3的右侧相固定，顶盖2上表面的左右两侧均卡接有溢流口23，通过溢流口23的设置，防止液态塑封胶在受压后溢出基体，内座3内和内座3与基板1之间均填充有塑封体，压力传感器芯片5的正面和背面均设置有挡片25，挡片25有效将塑封体与底部导热硅脂隔开，有效起到隔热及隔离的作用，且凸起的挡胶架10使硅脂不易被挤出，提高导热效果，内座3的下表面通过若干个限位条4嵌入基板1内底部。
37.本发明的工作原理为：
38.在放置压力传感器芯片5时，在内座3内底部填充导热硅脂，下压压力传感器芯片5后使其与多个温度传感触头7接触，将金属引线17穿过插接座12、立柱14和套筒16内，在对金属引线17进行焊接前，可通过拉动拉杆183调整套筒16的位置，使套筒16和金属引线17的底端与焊盘20上接线端子对应，再通过丝杆182将挡块181固定在内座3上，通过调整拉杆183的偏转角度来调整套筒16的位置，将焊盘20上的接线端子与金属引线17焊接，将金属引线17的另一端与焊头11焊接，其次将插接座12插接在焊头11上，完成压力传感器芯片5的装载工作，通过自攻螺丝将顶盖2与基板1固定，向基板1和内座3内填充塑封体。
39.综上所得：
40.通过设置基板1、内座3、压力传感器芯片5、接线座6、支撑组件18和焊盘20，在对压力传感器芯片5进行封装工作时，将压力传感器芯片5置于内座3底部，将金属引线17穿过插接座12、立柱14和套筒16内，将焊盘20上的接线端子与金属引线17焊接，将金属引线17的另
一端与焊头11焊接，其次将插接座12插接在焊头11上，完成压力传感器芯片5的装载工作，通过自攻螺丝将顶盖2与基板1固定，向基板1和内座3内填充塑封体，该方案将焊盘20与压力传感器芯片5进行分开塑封，并且通过插接座12、立柱14和套筒16对金属引线17进行限位支撑，使塑封体受压产生形变后金属引线17不会产生形变而造成扭曲，使金属引线17不会发生偏移，避免因塑封体频繁受压造成金属引线17与焊头11和接线端子发生断裂，有利于mems压力传感器的正常使用。
41.通过设置插接座12、立柱14、套筒16、金属引线17、拉杆183、丝杆182和挡块181，在对金属引线17进行焊接前，可通过拉动拉杆183调整套筒16的位置，使套筒16和金属引线17的底端与焊盘20上接线端子对应，再通过丝杆182将挡块181固定在内座3上，通过调整拉杆183的偏转角度来调整套筒16的位置，有效实现对套筒16限位的目的，进一步提高金属引线17焊接稳定性。
42.通过设置温度传感触头7、导热板8、空腔9、挡胶架10和内座3，在放置压力传感器芯片5时，在内座3内底部填充导热硅脂，下压压力传感器芯片5后使其与多个温度传感触头7接触，热量通过导热板8传递至空腔9内，进一步的，挡片25有效将塑封体与底部导热硅脂隔开，有效起到隔热及隔离的作用，且凸起的挡胶架10使硅脂不易被挤出，提高导热效果，温度传感触头7的设置实时测量压力传感器芯片5，并将该温度信号与压力信号同步送给控制端，有效补偿mems压力传感器由温度变化引起的信号偏差，提升产品精度。
43.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
44.上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

技术特征：

1.一种mems压力传感器芯片的封装模组，包括基板(1)，其特征在于：所述基板(1)的上表面与顶盖(2)的下表面搭接，所述顶盖(2)的中部开设有放置孔(24)，所述基板(1)内壁的中部设置有内座(3)，所述内座(3)内设置有压力传感器芯片(5)，所述压力传感器芯片(5)上表面的左右两侧均设置有接线座(6)，所述接线座(6)内设有两个焊头(11)，所述焊头(11)内插接有插接座(12)，所述插接座(12)的顶部通过第一弯折处(13)与立柱(14)的一端相固定，所述立柱(14)卡接在内座(3)的一侧；所述立柱(14)的另一端通过第二弯折处(15)与套筒(16)的一端相固定，所述套筒(16)的底部插接在焊盘(20)上表面的接线端子上，所述接线端子与金属引线(17)焊接，所述金属引线(17)的另一端与焊头(11)焊接，所述金属引线(17)套接在插接座(12)、立柱(14)和套筒(16)内，所述套筒(16)的外壁设置有支撑组件(18)，所述支撑组件(18)的一侧搭接在内座(3)上，所述焊盘(20)的下表面与基板(1)内壁的底部固定连接，所述焊盘(20)位于内座(3)外侧与基板(1)内侧之间，所述焊盘(20)的下表面设有若干个引脚(21)，且若干个引脚(21)均卡接在基板(1)的底部。2.根据权利要求1所述的一种mems压力传感器芯片的封装模组，其特征在于：所述顶盖(2)通过六个自攻螺丝与基板(1)的上表面连接，所述顶盖(2)的底部嵌在两个限位槽(19)内，两个限位槽(19)分别开设在内座(3)上表面的左右两侧。3.根据权利要求1所述的一种mems压力传感器芯片的封装模组，其特征在于：所述顶盖(2)下表面的左右两侧均固定连接有压条(22)，两个压条(22)相互远离的一侧分别与基板(1)内壁的左右两侧面搭接，且压条(22)靠近基板(1)内壁的一侧为倾斜设计。4.根据权利要求1所述的一种mems压力传感器芯片的封装模组，其特征在于：所述压力传感器芯片(5)的下表面若干个温度传感触头(7)和若干个挡胶架(10)的顶部搭接，所述温度传感触头(7)与挡胶架(10)的顶部水平线相持平，所述挡胶架(10)上填充有导热硅脂。5.根据权利要求4所述的一种mems压力传感器芯片的封装模组，其特征在于：所述温度传感触头(7)卡接在导热板(8)内且底端与空腔(9)内底部相卡接，所述导热板(8)卡接在内座(3)内底部，所述空腔(9)设置在导热板(8)下方。6.根据权利要求1所述的一种mems压力传感器芯片的封装模组，其特征在于：所述支撑组件(18)包括拉杆(183)，所述拉杆(183)的顶端通过销轴与套筒(16)的外壁铰接，所述拉杆(183)的底端连接有挡块(181)，所述挡块(181)通过丝杆(182)与内座(3)的右侧相固定。7.根据权利要求1所述的一种mems压力传感器芯片的封装模组，其特征在于：所述顶盖(2)上表面的左右两侧均卡接有溢流口(23)，所述内座(3)内和内座(3)与基板(1)之间均填充有塑封体。8.根据权利要求1所述的一种mems压力传感器芯片的封装模组，其特征在于：所述压力传感器芯片(5)的正面和背面均设置有挡片(25)，所述内座(3)的下表面通过若干个限位条(4)嵌入基板(1)内底部。

技术总结

本发明公开了一种MEMS压力传感器芯片的封装模组，属于芯片封装技术领域，其包括基板，所述基板的上表面与顶盖的下表面搭接，所述顶盖的中部开设有放置孔，所述基板内壁的中部设置有内座，所述内座内设置有压力传感器芯片，所述压力传感器芯片上表面的左右两侧均设置有接线座。本发明中，通过设置基板、内座、压力传感器芯片、接线座、支撑组件和焊盘，该方案将焊盘与压力传感器芯片进行分开塑封，并且通过插接座、立柱和套筒对金属引线进行限位支撑，使塑封体受压产生形变后金属引线不会产生形变而造成扭曲，使金属引线不会发生偏移，避免因塑封体频繁受压造成金属引线与焊头和接线端子发生断裂，有利于MEMS压力传感器的正常使用。用。用。