本發(fā)明涉及一種流量傳感器封裝方法，屬于微機(jī)電傳感器。

背景技術(shù)：

1、mems(micro?electro?mechanical?systems，微電子機(jī)械系統(tǒng))流量傳感器是基于熱交換原理的流體測(cè)量方法。因mems流量傳感器具有體積小、功耗低、量程比寬、靈敏度高、超低的啟動(dòng)流量等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，在工業(yè)、醫(yī)療、半導(dǎo)體、新能源等諸多領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。mems流量傳感器的封裝方式對(duì)產(chǎn)品的性能及可靠性有重要的影響。封裝結(jié)構(gòu)保證流過(guò)傳感器的介質(zhì)是層流，并且確保傳感器在壓力突變應(yīng)用中不被損壞。

2、公告號(hào)為cn216038651u的中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利公開(kāi)了一種傳感器結(jié)構(gòu)及電子設(shè)備，該傳感器結(jié)構(gòu)包括：硅基底；設(shè)置在硅基底一側(cè)的膜層結(jié)構(gòu)，其中，硅基底遠(yuǎn)離膜層結(jié)構(gòu)的一側(cè)設(shè)置有空腔；封裝基板，封裝基板設(shè)置在硅基底遠(yuǎn)離膜層結(jié)構(gòu)的一側(cè)；連接層，設(shè)置在硅基底與封裝基板之間，連接層中形成有第一空隙，第一空隙用于連通空腔與傳感器結(jié)構(gòu)之外的環(huán)境。該申請(qǐng)實(shí)施例提供的傳感器結(jié)構(gòu)能夠簡(jiǎn)化工藝、提高生產(chǎn)效率以及降低成本，但仍存在以下不足：

3、1、芯片粘接在基板上后，基板和芯片表面有一定的高度差，當(dāng)流體流過(guò)芯片表面，特別是流速較高時(shí)在芯片表面產(chǎn)生明顯的渦流，從而影響流體流速的精確測(cè)量和穩(wěn)定性；

4、2、流量傳感器芯片采用膠裝的方式與基板連接，易導(dǎo)致芯片表面傾斜，當(dāng)流體介質(zhì)流過(guò)芯片表面容易引起介質(zhì)波動(dòng)而影響測(cè)量精度，而且，由于傳感器芯片基底面積小，采用膠封裝，膠水易溢到傳感器的熱隔離腔體中，將導(dǎo)致傳感器的零點(diǎn)輸出偏大。

5、因此，需要有一種流量傳感器封裝方法，實(shí)現(xiàn)芯片表面平整，提高測(cè)量流體流速的精確度和穩(wěn)定性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供實(shí)現(xiàn)芯片表面平整，提高測(cè)量流體流速的精確度和穩(wěn)定性的一種流量傳感器封裝方法。

2、本發(fā)明解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種流量傳感器封裝方法，包括如下步驟：

3、步驟s1、制備基板；

4、步驟s1.1、在基板上表面開(kāi)設(shè)裝片槽；

5、步驟s1.2、在裝片槽內(nèi)底部覆銅形成覆銅層，覆銅層與裝片槽前后左右內(nèi)壁之間存在間隙，間隙形成微槽，然后在覆銅層的上表面開(kāi)設(shè)壓力平衡孔，壓力平衡孔向上延伸至基板的下表面；

6、步驟s2、涂覆密封膠；

7、在微槽內(nèi)涂覆密封膠；

8、步驟s3、芯片裝片；

9、步驟s3.1、將芯片放入裝片槽內(nèi)，且芯片下表面與覆銅層貼合，芯片前后左右四側(cè)均與密封膠連接，且通過(guò)尺寸計(jì)算，芯片上表面與基板上表面處于同一平面；

10、步驟s3.2、固化密封膠，使芯片與基板實(shí)現(xiàn)固定；

11、芯片包括自上而下依次分布的介質(zhì)層和基底，所述基底下表面設(shè)置有熱隔離腔體，所述熱隔離腔體延伸至基底上表面，所述熱隔離腔體與壓力平衡孔正對(duì)連通，所述介質(zhì)層正對(duì)熱隔離腔體位置為懸空敏感薄膜區(qū)域，懸空敏感薄膜區(qū)域內(nèi)設(shè)置有三個(gè)熱敏電阻；

12、步驟s4、鍵合；

13、使用導(dǎo)線將基板上表面的第一焊盤(pán)和芯片上表面的第二焊盤(pán)電連接；

14、步驟s5、包覆；

15、將第一焊盤(pán)、第二焊盤(pán)和導(dǎo)線用包覆膠實(shí)現(xiàn)完全包覆。

16、作為優(yōu)選，所述覆銅層厚度為48um～52um，具體數(shù)值為50um。

17、作為優(yōu)選，所述微槽寬度為0.15mm。

18、作為優(yōu)選，所述基板材質(zhì)為fr4或陶瓷。

19、作為優(yōu)選，所述密封膠的厚度為68um～72um，具體數(shù)值為70um。

20、作為優(yōu)選，所述密封膠采用環(huán)氧膠。

21、作為優(yōu)選，所述基板的上表面設(shè)置有兩組第一絲印層，兩組第一絲印層關(guān)于裝片槽前后對(duì)稱(chēng)布置，每組第一絲印層設(shè)置有兩個(gè)，同組的兩個(gè)第一絲印層分別設(shè)置在懸空敏感薄膜區(qū)域的左右兩側(cè)。

22、作為優(yōu)選，所述導(dǎo)線為金線或鋁線。

23、作為優(yōu)選，所述芯片下表面與覆銅層下表面尺寸一致。

24、作為優(yōu)選，所述基板的上表面設(shè)置有環(huán)形的第二絲印層，所述包覆膠置于第二絲印層的環(huán)孔內(nèi)。

25、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

26、1、通過(guò)將芯片設(shè)置在基板上的裝片槽中，使芯片上表面與基板上表面處于同一平面，消除芯片與基板之間的高度差，提高測(cè)量流體流速的精確度和穩(wěn)定性；

27、2、通過(guò)密封膠將芯片和基板粘接并密封，使得芯片底部無(wú)需采用膠水與基板連接，防止芯片底部膠水不平以及膠水的熱脹冷縮而導(dǎo)致芯片上表面傾斜，從而避免懸空敏感薄膜區(qū)域上面流體介質(zhì)產(chǎn)生變化而影響測(cè)量精度。

技術(shù)特征：

1.一種流量傳感器封裝方法，其特征在于：包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流量傳感器封裝方法，其特征在于：所述覆銅層(8)厚度為48um～52um，具體數(shù)值為50um。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流量傳感器封裝方法，其特征在于：所述微槽(13)寬度為0.15mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流量傳感器封裝方法，其特征在于：所述基板(1)材質(zhì)為fr4或陶瓷。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流量傳感器封裝方法，其特征在于：所述密封膠(9)的厚度為68um～72um，具體數(shù)值為70um。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流量傳感器封裝方法，其特征在于：所述密封膠(9)采用環(huán)氧膠。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流量傳感器封裝方法，其特征在于：所述基板(1)的上表面設(shè)置有兩組第一絲印層(11)，兩組第一絲印層(11)關(guān)于裝片槽(3)前后對(duì)稱(chēng)布置，每組第一絲印層(11)設(shè)置有兩個(gè)，同組的兩個(gè)第一絲印層(11)分別設(shè)置在懸空敏感薄膜區(qū)域(204)的左右兩側(cè)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流量傳感器封裝方法，其特征在于：所述導(dǎo)線(7)為金線或鋁線。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流量傳感器封裝方法，其特征在于：所述芯片(2)下表面與覆銅層(8)下表面尺寸一致。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種流量傳感器封裝方法，其特征在于：所述基板(1)的上表面設(shè)置有環(huán)形的第二絲印層(12)，所述包覆膠(10)置于第二絲印層(12)的環(huán)孔內(nèi)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種流量傳感器封裝方法，屬于微機(jī)電傳感器技術(shù)領(lǐng)域，包括如下步驟：步驟S1、制備基板；步驟S1.1、在基板上表面開(kāi)設(shè)裝片槽；步驟S1.2、在裝片槽內(nèi)底部覆銅形成覆銅層，覆銅層與裝片槽前后左右內(nèi)壁之間存在間隙，間隙形成微槽，然后在覆銅層的上表面開(kāi)設(shè)壓力平衡孔，本發(fā)明通過(guò)將芯片設(shè)置在基板上的裝片槽中，使芯片上表面與基板上表面處于同一平面，消除芯片與基板之間的高度差，提高測(cè)量流體流速的精確度和穩(wěn)定性；通過(guò)密封膠將芯片和基板粘接并密封，使得芯片底部無(wú)需采用膠水與基板連接，防止芯片底部膠水不平以及膠水的熱脹冷縮而導(dǎo)致芯片上表面傾斜，從而避免懸空敏感薄膜區(qū)域上面流體介質(zhì)產(chǎn)生變化而影響測(cè)量精度。

技術(shù)研發(fā)人員：袁野,肖素艷,張國(guó)珠
受保護(hù)的技術(shù)使用者：無(wú)錫豪幫高科股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/26