CN106430085A - 一种mems压力传感器封装的保护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种MEMS压力传感器封装的保护方法，采用凝胶、硅油和聚对二甲苯对芯片进行隔离封装，该方法包括：使用填充介质对安装有压力传感器芯片的芯体进行充填，将压力传感器芯片和引线进行隔离保护；在所述填充介质形成的表面生长一层聚对二甲苯。通过上述方式，本发明提供一种MEMS压力传感器封装的保护方法，能有效隔绝外界水汽、离子等玷污，且能够有效地保护充填介质，避免在压力变化时，气压降低太快导致介质中进入的空气膨胀，损坏压力传感器芯片和与外壳连接引线，进而保护MEMS压力传感器封装不会破坏，有效地实现了传感器芯体耐玷污，压力精密传递的功能。由于工艺简单，成本低廉，可以有效地降低传感器的生产成本。

Description

一种MEMS压力传感器封装的保护方法
技术领域
本发明涉及集成电路封装领域，尤其涉及一种MEMS压力传感器封装的保护方法。
背景技术
MEMS压力传感器的封装过程中，通常使用充油和波纹膜片的方式进行压力传感器芯片的保护，但由于该技术工艺较为复杂且成本较高，用于工业生产中将增加产品的成本。
另外，在芯片表面点硅凝胶的保护方法，虽然可以保护芯片不受水汽、离子、灰尘等沾污，但在使用过程中会因外界气体压力陡然变小，致使高压环境中进入硅凝胶内的气体出现膨胀，导致凝胶产生鼓泡的现象，影响引线的电气连接性能。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种MEMS压力传感器封装的保护方法，采用MEMS压力传感器封装的芯体滴入充填介质，并在其所生成的表面上生长一层聚对二甲苯薄膜，以隔绝外界水汽、离子等玷污，且能够有效地保护充填介质，避免在压力变化时，气压降低太快导致介质中进入的空气膨胀，损坏压力传感器芯片和与外壳连接引线，进而保护MEMS压力传感器封装不会破坏，有效地实现了传感器芯体耐玷污，压力精密传递的功能。由于工艺简单，成本低廉，可以有效地降低传感器的生产成本。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种MEMS压力传感器封装的保护方法，采用凝胶、硅油和聚对二甲苯对芯片进行隔离封装，该方法包括：
使用填充介质对安装有压力传感器芯片的芯体进行充填，将压力传感器芯片和引线进行隔离保护；
在所述填充介质形成的表面生长一层聚对二甲苯。
在本发明一个较佳实施例中，所述聚对二甲苯生长工艺为典型真空电极工艺，也可选用其他特殊温度生长条件，在所述填充介质表面形成致密薄膜，用于MEMS压力传感器芯片及表面填充介质的保护。
在本发明一个较佳实施例中，所述致密薄膜的厚度为小于1毫米。
在本发明一个较佳实施例中，所述填充介质为硅凝胶、苯甲基硅油、甲基硅油或橄榄油。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种MEMS压力传感器封装的保护方法，采用的工艺简单，成本低廉，适合批量生产，能够增强MEMS压力传感器芯体耐玷污能力并实现压力的精密传递。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的附图，其中：
图1 是本发明一种MEMS压力传感器封装的保护方法的一较佳实施例典型的MEMS压力传感器封装的剖面示意图；
图2 是本发明一种MEMS压力传感器封装的保护方法的一较佳实施例典型的MEMS压力传感器封装的结构示意图；
图3 是本发明一种MEMS压力传感器封装的保护方法的一较佳实施例MEMS压力传感器封装灌入充填介质后的剖面示意图；
图4 是本发明一种MEMS压力传感器封装的保护方法的一较佳实施例MEMS压力传感器封装生长聚对二甲苯后的剖面示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-4所示，本发明实施例包括：
一种MEMS压力传感器封装的保护方法，采用凝胶、硅油和聚对二甲苯对芯片进行隔离封装，该方法包括：
使用填充介质对安装有压力传感器芯片的芯体进行充填，将压力传感器芯片和引线进行隔离保护；
在所述填充介质形成的表面生长一层聚对二甲苯。
其中，所述聚对二甲苯生长工艺为典型真空电极工艺，也可选用其他特殊温度生长条件，在所述填充介质表面形成致密薄膜，用于MEMS压力传感器芯片及表面填充介质的保护。
进一步的，所述致密薄膜的厚度为小于1毫米。
进一步的，所述填充介质为硅凝胶、苯甲基硅油、甲基硅油或橄榄油。
其中，图1为本发明中典型的MEMS压力传感器封装的剖面示意图，1a、1b为MEMS压力传感器外壳，2为MEMS压力传感器芯片；MEMS压力传感器芯片通过胶3固定在外壳底部；外壳引出电极4与MEMS压力传感器芯片电极5通过引线键合工艺形成的引线6连接。封装的结构图如图2所示。
为了保护MEMS压力传感器芯片及连接引线，在装入压力传感器芯片的外壳空腔内灌入充填介质7，如图3所示。如果选用硅凝胶作为充填介质，需等待凝胶常温或加温固化；如果选用硅油等油性介质则可直接生长聚对二甲苯。
由于在外界压力从高压向低压改变时，进入充填介质7的气体在低压下来不及排出即可发生膨胀，影响压力传感器的性能，在硅凝胶固化后或油性充填介质填充完毕后，使用典型真空电极工艺在填充介质表面及外壳顶层形成一层聚对二甲苯薄膜8，如图4所示。聚对二甲苯的真空生长环境使充填介质中的气体排出，表面的聚对二甲苯薄膜8使充填介质7与外界空气完全隔离，用于MEMS压力传感器芯片及表面填充介质的保护。
综上所述，本发明提供了一种MEMS压力传感器封装的保护方法，拥有聚对二甲苯保护层的充填介质能够与外部环境隔绝，防止压力作用时填充保护介质受到外部压力影响而遭到破坏，此外能够有效的增加填充介质表面的抗水汽、离子的玷污能力，有效地实现了传感器耐玷污，压力的精密传递的功能，并且采用的工艺简单，成本低廉，适合批量生产。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种MEMS压力传感器封装的保护方法，采用凝胶、硅油和聚对二甲苯对芯片进行隔离封装，其特征在于，该方法包括：
使用填充介质对安装有压力传感器芯片的芯体进行充填，将压力传感器芯片和引线进行隔离保护；
在所述填充介质形成的表面生长一层聚对二甲苯。
2.根据权利要求1所述的MEMS压力传感器封装的保护方法，其特征在于，所述聚对二甲苯生长工艺为典型真空电极工艺，也可选用其他特殊温度生长条件，在所述填充介质表面形成致密薄膜，用于MEMS压力传感器芯片及表面填充介质的保护。
3.根据权利要求2所述的MEMS压力传感器封装的保护方法，其特征在于，所述致密薄膜的厚度为小于1毫米。
4.根据权利要求1所述的MEMS压力传感器封装的保护方法，其特征在于，所述填充介质为硅凝胶、苯甲基硅油、甲基硅油或橄榄油。
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