一種高靈敏芯片傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微電子領(lǐng)域，具體涉及一種高靈敏芯片傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]芯片傳感器以其靈敏度高、體積小等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于金融、交通、通訊、醫(yī)療等領(lǐng)域。使用時，芯片感應(yīng)面與被測介質(zhì)之間的距離影響芯片傳感器的靈敏度，即芯片感應(yīng)面與被測介質(zhì)之間的距離越小，芯片傳感器的分辨率越高。因此，在已公開的芯片傳感器中，固定于線路板的表面的芯片的感應(yīng)面朝向被測媒介設(shè)置。
[0003]然而，隨著技術(shù)的發(fā)展，設(shè)于被測介質(zhì)內(nèi)的信息位(數(shù)位)寬度和間距越來越小，信息位的寬度和間距小于50微米?，F(xiàn)有芯片傳感器的分辨率較低，無法分辨寬度和間距小于50微米的信息位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是針對芯片傳感器中存在的上述缺陷，提供一種高靈敏芯片傳感器，其能夠分辨寬度和間距小于50微米的信息位。
[0005]為此，本發(fā)明提供一種高靈敏芯片傳感器，包括:
[0006]芯片，所述芯片包括襯底、磁感應(yīng)膜和芯片焊盤，所述磁感應(yīng)膜和所述芯片焊盤設(shè)于所述襯底的表面，所述芯片焊盤作為所述芯片的輸入輸出端與所述磁感應(yīng)膜對應(yīng)電連接，所述芯片距離被檢測介質(zhì)最近的面為所述芯片檢測面；
[0007]支撐體，所述芯片固定于所述支撐體，在所述支撐體上設(shè)有布線和支撐體焊盤，所述支撐體焊盤與所述布線對應(yīng)電連接；
[0008]所述磁感應(yīng)膜設(shè)于與所述芯片檢測面相鄰的面，而且，所述磁感應(yīng)膜靠近所述芯片檢測面一側(cè)設(shè)置。
[0009]其中，所述磁感應(yīng)膜與所述芯片檢測面之間的最短距離小于50微米。
[0010]其中，所述芯片包括2η條磁感應(yīng)膜，每兩條所述磁感應(yīng)膜形成一惠斯通半橋，共形成η個惠斯通半橋；或者，所述芯片包括4m條所述磁感應(yīng)膜，每四條所述磁感應(yīng)膜形成一惠斯通全橋，共形成m個惠斯通全橋；或者，所述芯片包括L條磁感應(yīng)膜，每條所述磁感應(yīng)膜形成一單臂電阻或阻抗元件，共形成L個單臂電阻或阻抗元件；其中，n、m、L為彡I的整數(shù)。
[0011]其中，所述磁感應(yīng)膜包括GMR膜、巨磁阻抗膜、霍爾效應(yīng)膜、各向異性磁阻膜、隧道效應(yīng)磁阻膜或巨霍爾效應(yīng)膜。
[0012]其中，所述芯片焊盤與所述磁感應(yīng)膜設(shè)于所述芯片的同一面。
[0013]其中，所述芯片焊盤設(shè)于所述襯底的底端，所述芯片與所述支撐體疊置固定時所述芯片焊盤與所述支撐體焊盤的位置相對。
[0014]其中，還包括封裝層，用于封裝所述芯片和所述支撐體。
[0015]其中，所述支撐體采用聚丙烯樹脂和環(huán)氧樹脂材料制作。
[0016]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0017]本發(fā)明提供的高靈敏芯片傳感器將磁感應(yīng)膜設(shè)于與芯片檢測面相鄰的面，使磁感應(yīng)膜垂直或近似垂直于被檢測介質(zhì)，減小甚至消除了磁感應(yīng)膜的寬度對芯片分辨率的影響，完全能夠分辨寬度和間距小于50微米的信息位；而且磁感應(yīng)膜緊靠所述芯片檢測面，使磁感應(yīng)膜盡可能地接近芯片檢測面，縮小了磁感應(yīng)膜與被檢測介質(zhì)之間的距離，從而提高了芯片傳感器的分辨率、靈敏度和一致性。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明實施例高靈敏芯片傳感器部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明實施例芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明實施例支撐體的機(jī)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4為本發(fā)明另一實施例芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的高靈敏芯片傳感器進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0023]如圖1所示，高靈敏芯片傳感器包括芯片I和支撐體2，芯片I固定于支撐體2，用于感應(yīng)磁場獲得電壓信號。
[0024]如圖2所示，芯片I包括襯底11、磁感應(yīng)膜12和芯片焊盤13，磁感應(yīng)膜12和芯片焊盤13設(shè)于襯底11的表面，并且芯片焊盤13作為芯片的輸入輸出端與磁感應(yīng)膜12對應(yīng)電連接。襯底11采用晶片襯底或藍(lán)寶石襯底或其它合適的襯底。
[0025]在本實施例中，芯片I包括兩條磁感應(yīng)膜12和三個芯片焊盤13，兩條磁感應(yīng)膜12形成惠斯通半橋電路。當(dāng)芯片I感應(yīng)磁場時，惠斯通半橋電路會輸出差分電壓信號。芯片I并不是僅能包括兩條磁感應(yīng)膜12。實際上，芯片I可以包括2η條磁感應(yīng)膜12，每兩條磁感應(yīng)膜12形成一惠斯通半橋，共形成η個惠斯通半橋；或者，每個芯片包括4m條磁感應(yīng)膜12，每四條磁感應(yīng)膜12形成一惠斯通全橋，共形成m個惠斯通全橋；或者，芯片包括L條磁感應(yīng)膜12，每條磁感應(yīng)膜12形成一單臂電阻或阻抗元件，共形成L個單臂電阻或阻抗元件；其中，n、m、L為彡I的整數(shù)。磁感應(yīng)膜包括GMR膜、巨磁阻抗膜、霍爾效應(yīng)膜、各向異性磁阻膜、隧道效應(yīng)磁阻膜或巨霍爾效應(yīng)膜。
[0026]如圖3所示，支撐體2采用聚丙烯樹脂和環(huán)氧樹脂材料制作。在支撐體2上設(shè)有布線21和支撐體焊盤22，支撐體焊盤22與布線21對應(yīng)電連接。設(shè)于支撐體2的布線21用于傳輸芯片I獲得的電壓信號，以將該電壓信號導(dǎo)出。布線21的走向和設(shè)置方式可以根據(jù)實際需要任意設(shè)定。
[0027]如圖1所示，磁感應(yīng)膜12設(shè)于與芯片檢測面相鄰的面，即圖1中所示芯片的側(cè)面，而且磁感應(yīng)膜12靠近芯片檢測面一側(cè)設(shè)置，使磁感應(yīng)膜12盡可能地靠近芯片檢測面。需說明的是，芯片檢測面是指芯片距離被檢測介質(zhì)最近的面，即圖1中所示芯片的上表面。由于磁感應(yīng)膜12設(shè)于襯底11的側(cè)面，磁感應(yīng)膜12垂直于或近似垂直于芯片檢測面，磁感應(yīng)膜12的寬度不在影響芯片傳感器的分辨率。由于磁感應(yīng)膜12的厚度遠(yuǎn)小于其寬度，因此，大大提高了芯片傳感器的分辨率。
[0028]在制作芯片傳感器時，將芯片I固定支撐體2后，通過磨削等方式達(dá)到減小磁感應(yīng)膜12與芯片檢測面之間的最短距離。本實施例磁感應(yīng)膜12與芯片檢測面之間的最短距離小于50微米，大大縮小了磁感應(yīng)膜12與被檢測介質(zhì)之間的距離，從而提高了芯片傳感器的靈敏度。
[0029]本實施例芯片焊盤13和磁感應(yīng)膜12設(shè)于芯片I的同一面，即芯片焊盤13設(shè)置在芯片I的側(cè)面，芯片焊盤13和支撐體焊盤22通過導(dǎo)線(如金線等)電連接?；蛘撸瑢⑿酒副P13設(shè)于襯底11的底面，并使芯片焊盤13和支撐體焊盤22的位置相對?；蛘撸鐖D4所示，在另一實施例中，將部分芯片焊盤13設(shè)于襯底11的側(cè)面，部分芯片焊盤13設(shè)于襯底11的底面，即，芯片焊盤13的一部分設(shè)于襯底11的側(cè)面，一部分設(shè)于襯底11的底面，并使芯片焊盤13和支撐體焊盤22的位置相對。裝配時，使芯片焊盤13和支撐體焊盤22疊置，然后焊接在一起。
[0030]芯片傳感器還包括封裝層(圖中未示出)，用于封裝芯片I和支撐體2，以保護(hù)芯片I和支撐體2，從而提高芯片傳感器的使用壽命。
[0031]本實施例提供的高靈敏芯片傳感器將磁感應(yīng)膜設(shè)于與芯片檢測面相鄰的面，使磁感應(yīng)膜垂直或近似垂直于被檢測介質(zhì)，減小甚至消除了磁感應(yīng)膜的寬度對芯片分辨率的影響，完全能夠分辨寬度和間距小于50微米的信息位；而且磁感應(yīng)膜緊靠所述芯片檢測面，使磁感應(yīng)膜盡可能地接近芯片檢測面，縮小了磁感應(yīng)膜與被檢測介質(zhì)之間的距離，從而提高了芯片傳感器的分辨率、靈敏度和一致性。
[0032]可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種聞靈敏芯片傳感器，包括: 芯片，所述芯片包括襯底、磁感應(yīng)膜和芯片焊盤，所述磁感應(yīng)膜和所述芯片焊盤設(shè)于所述襯底的表面，所述芯片焊盤作為所述芯片的輸入輸出端與所述磁感應(yīng)膜對應(yīng)電連接，所述芯片距離被檢測介質(zhì)最近的面為所述芯片檢測面； 支撐體，所述芯片固定于所述支撐體，在所述支撐體上設(shè)有布線和支撐體焊盤，所述支撐體焊盤與所述布線對應(yīng)電連接； 其特征在于，所述磁感應(yīng)膜設(shè)于與所述芯片檢測面相鄰的面，而且，所述磁感應(yīng)膜靠近所述芯片檢測面一側(cè)設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高靈敏芯片傳感器，其特征在于，所述磁感應(yīng)膜與所述芯片檢測面之間的最短距離小于50微米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高靈敏芯片傳感器，其特征在于，所述芯片包括2n條磁感應(yīng)膜，每兩條所述磁感應(yīng)膜形成一惠斯通半橋，共形成η個惠斯通半橋；或者，所述芯片包括4m條所述磁感應(yīng)膜，每四條所述磁感應(yīng)膜形成一惠斯通全橋，共形成m個惠斯通全橋；或者，所述芯片包括L條磁感應(yīng)膜，每條所述磁感應(yīng)膜形成一單臂電阻或阻抗元件，共形成L個單臂電阻或阻抗元件；其中，n、m、L為彡I的整數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高靈敏芯片傳感器，其特征在于，所述磁感應(yīng)膜包括GMR膜、巨磁阻抗膜、霍爾效應(yīng)膜、各向異性磁阻膜、隧道效應(yīng)磁阻膜或巨霍爾效應(yīng)膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高靈敏芯片傳感器，其特征在于，所述芯片焊盤與所述磁感應(yīng)膜設(shè)于所述芯片的同一面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高靈敏芯片傳感器，其特征在于，所述芯片焊盤設(shè)于所述襯底的底端，所述芯片與所述支撐體疊置固定時所述芯片焊盤與所述支撐體焊盤的位置相對。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高靈敏芯片傳感器，其特征在于，還包括封裝層，用于封裝所述芯片和所述支撐體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高靈敏芯片傳感器，其特征在于，所述支撐體采用聚丙烯樹脂和環(huán)氧樹脂材料制作。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高靈敏芯片傳感器，包括芯片和支撐體，所述芯片包括襯底、磁感應(yīng)膜和芯片焊盤，所述磁感應(yīng)膜和所述芯片焊盤設(shè)于所述襯底的表面，所述芯片焊盤作為所述芯片的輸入輸出端與所述磁感應(yīng)膜對應(yīng)電連接，所述芯片距離被檢測介質(zhì)最近的面為所述芯片檢測面；所述芯片固定于所述支撐體，在所述支撐體上設(shè)有布線和支撐體焊盤，所述支撐體焊盤與所述布線對應(yīng)電連接；所述磁感應(yīng)膜設(shè)于與所述芯片檢測面相鄰的面，而且，所述磁感應(yīng)膜靠近所述芯片檢測面一側(cè)設(shè)置。該芯片傳感器分辨率、靈敏度高，一致性好。
【IPC分類】G01R33-06
【公開號】CN104793152
【申請?zhí)枴緾N201410020082
【發(fā)明人】時啟猛, 王春華
【申請人】北京嘉岳同樂極電子有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2014年1月16日