CN221043323U - 一种芯片封装用pcb基板及芯片 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种芯片封装用PCB基板及芯片，涉及MEMS传感器温度控制的技术领域。其中，芯片内部封装有温度敏感元件，芯片包括PCB基板，PCB基板包括封装板体和加热元件，加热元件设置于封装板体，加热元件用于对温度敏感元件加热。该PCB基板，在封装板体设置加热元件，直接对封装于芯片内部的MEMS传感器等温度敏感元件进行加热，加热定位准确，加热范围小，便于快速、准确地调节温度敏感元件的温度至较佳工作温度，对温度敏感元件的加热效率高；而且，加热范围小，还有利于提高加热均匀性和降低加热功耗。此外，加热元件直接设置于封装板体，占用空间小，有利于芯片小型化、微型化。

Description

一种芯片封装用PCB基板及芯片

技术领域

本实用新型涉及MEMS传感器温度控制的技术领域，具体而言，涉及一种芯片封装用PCB基板及芯片。

背景技术

为了改善MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems，微机电***)惯性传感器等MEMS传感器的温度特性，可以采用温度补偿或温度控制的方法。其中，由于材料以及工艺限制，即使是同一批次的MEMS传感器，其温度特性的离散性也很大，所以难以采取有效的温度补偿方案。故，针对MEMS惯性传感器等MEMS传感器，更多采用温度控制的方法去改善其温度特性。但是，现有技术中的温度控制方案，对MEMS传感器的温度控制的准确性还不够高，有待提升。

实用新型内容

本实用新型的第一个目的在于提供一种芯片封装用PCB(Printed CircuitBoard，印制电路板或印刷线路板)基板，以解决现有技术中存在的对MEMS传感器的温度控制的准确性还不够高的技术问题。

本实用新型提供的PCB基板，应用于芯片封装，所述芯片内部封装有温度敏感元件，所述芯片包括所述PCB基板，所述PCB基板包括封装板体和加热元件，所述加热元件设置于所述封装板体，所述加热元件用于对所述温度敏感元件加热。

进一步地，所述加热元件铺覆、嵌设或埋设于所述封装板体朝向所述芯片内部的一侧。

进一步地，所述加热元件包括加热铜线，所述加热铜线均匀设置于所述封装板体。

进一步地，所述加热铜线呈盘状或蛇形布置。

进一步地，所述PCB基板还设置有多个引脚，所述引脚固定设置于所述封装板体，且一端用于与所述温度敏感元件连接，另一端伸出至所述封装板体外。

进一步地，所述温度敏感元件包括MEMS传感器，所述加热元件用于对所述MEMS传感器加热。

本实用新型提供的PCB基板，能够产生以下有益效果：

本实用新型提供的PCB基板，于芯片封装环节在封装板体设置加热元件，直接对封装于芯片内部的MEMS传感器等温度敏感元件进行加热，加热定位准确，加热范围小，便于快速、准确地调节温度敏感元件的温度至较佳工作温度，对温度敏感元件的加热效率高；而且，加热范围小，还有利于提高加热均匀性和降低加热功耗。此外，加热元件直接设置于封装板体，占用空间小，有利于芯片小型化、微型化。

本实用新型的第二个目的在于提供一种芯片，以解决现有技术中存在的对MEMS传感器的温度控制的准确性还不够高的技术问题。

本实用新型提供的芯片，包括上述的PCB基板、所述温度敏感元件和封装壳体，所述封装壳体罩设于所述PCB基板，并与所述PCB基板围出封装空间，所述温度敏感元件被封装于所述封装空间内。本实用新型提供的芯片，由于包括上述的PCB基板，所以具有上述的PCB基板的全部优点，故在此不再赘述。

进一步地，所述封装空间内还封装有温度检测元件，所述温度检测元件用于检测所述温度敏感元件的温度。

进一步地，所述温度敏感元件和所述温度检测元件均位于所述加热元件的正上方。

进一步地，所述封装壳体的材质为保温材料。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的芯片形式之一的局部结构剖视示意图；

图2为本实用新型实施例提供的芯片形式之二的局部结构剖视示意图；

图3为本实用新型实施例提供的芯片封装用PCB基板的俯视结构示意图。

附图标记说明：

100-PCB基板；110-封装板体；120-加热元件；130-引脚；

200-温度敏感元件；

300-温度检测元件；

400-封装壳体。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实施例提供了一种封装用PCB基板100及芯片，其中，芯片内部封装有温度敏感元件200，芯片包括PCB基板100，下面结合附图进行详细说明。

图1和图2分别示出了本实施例提供的芯片形式之一和形式之二的局部剖视结构。如图1和图2中所示，本实施例提供的芯片封装用PCB基板100，包括封装板体110和加热元件120，加热元件120设置于封装板体110，加热元件120用于对温度敏感元件200加热。

封装是把集成电路装配为芯片最终产品的过程，本实施例提供的PCB基板100，于芯片封装环节在封装板体110设置加热元件120，直接对封装于芯片内部的MEMS传感器等温度敏感元件200进行加热，加热定位准确，加热范围小，便于快速、准确地调节温度敏感元件200的温度至较佳工作温度，对温度敏感元件200的加热效率高；而且，加热范围小，还有利于提高加热均匀性和降低加热功耗。此外，加热元件120直接设置于封装板体110，占用空间小，有利于芯片小型化、微型化。

具体地，本实施例中，加热元件120包括加热铜线，加热铜线均匀设置于封装板体110。如此设置，加热铜线对温度敏感元件200的加热比较均匀，温度敏感元件200的温度比较均匀，从而工作性能更佳。

图3示出了本实施例提供的PCB基板100的俯视结构。如图3所示，本实施例中，加热铜线呈蛇形布置。采用此种布置形式，加热铜线的弯曲部位少，封装板体110上设置加热铜线的线槽的加工或成型工艺简单。当然，在本申请的其他实施例中，加热铜线不限于上述布线形式，而是还可以采用其他布线形式，例如：加热铜线还可以呈盘状布置。

此处，需要说明的是，在本申请的其他实施例中，加热元件120不限于加热铜线，例如：加热元件120还可以为发热片、电热丝等。

具体地，本实施例中，加热元件120铺覆、嵌设或埋设于封装板体110朝向芯片内部的一侧。

更具体地，本实施例中，如图1和图2所示，封装板体110的内侧，也即封装板体110朝向芯片内部的一侧，可以设置有线槽，加热铜线设置于线槽内。当然，在本申请的其他实施例中，加热元件120的固定形式不限于此，例如：加热元件120还可以直接铺覆于封装板体110的表面，尤其是当加热元件120的厚度很小时，铺覆于封装板体110的表面会使封装更加快捷。此外，加热元件120还可以埋设于封装板体110，封装板体110可以设置为多层结构，其中包括加热层，且加热层不为封装板体110的最内侧，例如：加热层可以为封装板体110的次内层，加热元件120设置于加热层，如此，最内层可以起到匀热的作用，也可以对加热元件120起到防护作用。

具体地，本实施例中，加热铜线的上方还可以设置匀热片，从而进一步提高对温度敏感元件200的加热均匀性和温度控制效果。

具体地，本实施例中，PCB基板100还设置有多个引脚130，引脚130固定设置于封装板体110，且一端用于与温度敏感元件200连接，另一端伸出至封装板体110外，用于引出温度敏感元件200的电源及信号。

具体地，本实施例中，温度敏感元件200包括MEMS传感器，加热元件120用于对MEMS传感器加热。MEMS传感器包括MEMS惯性传感器、MEMS压力传感器等。此处需要说明的是，温度敏感元件200不限于MEMS传感器，而是包括所有需要温度控制的元件，尤其是工作性能受温度影响比较大的元件，换句话说，本实施例提供的PCB基板100，能够对所有封装于芯片内部的元件加热，而且加热定位准确、加热效率高、加热均匀性好、功率消耗低。

本实施例提供的芯片，如图1和图2所示，除了包括上述的PCB基板100和温度敏感元件200外，还包括封装壳体400，封装壳体400罩设于PCB基板100，并与PCB基板100围出封装空间，温度敏感元件200被封装于封装空间内。

具体地，本实施例中，封装壳体400的材质为保温材料。

更具体地，本实施例中，如图1所示，保温材料可以为保温塑料，封装壳体400塑封于PCB基板100和温度敏感元件200上。例如：封装壳体400的材质可以为环氧树脂，不仅强度高，而且导热系数低，既能够对封装于芯片内部的元件进行有效的保护，又能够降低芯片内部同外部的热量交换，减少环境温度的影响，维持封装空间及封装空间内的元件的温度，使元件工作于适宜温度，获得良好的工作性能。

当然，封装壳体400还可以为其他保温材料，例如：保温材料还可以为保温陶瓷，如图2所示。

具体地，本实施例中，继续如图1和图2所示，封装空间内还封装有温度检测元件300，温度检测元件300用于检测温度敏感元件200的温度，温度检测元件300的电源线和信号线也可以通过引脚130引出。

本实施例中，为了减小温度检测元件300对温度敏感元件200的温度产生影响，温度检测元件300与温度敏感元件200间隔设置，但由于加热范围很小，所以将温度检测元件300检测到的芯片内部的环境温度视为温度敏感元件200的温度。实际上，由于加热范围很小，芯片内部各处温度的均匀性很好，芯片内部的环境温度完全可以代表温度敏感元件200的温度。

具体地，本实施例中，继续如图1和图2所示，温度敏感元件200和温度检测元件300均位于加热元件120的正上方。如此设置，温度检测元件300位于温度敏感元件200的附近，所处的环境也与温度敏感元件200相近，所以检测的温度结果更精确，更有利于根据其检测结果控制加热元件120的电流等。

具体地，本实施例中，芯片还可以包括温控组件，温控组件包括微型控制器和微型功率元件，微型控制器、微型功率元件和加热元件120依次连接，温度检测元件300也与微型控制器连接，用于将检测到的温度结果反馈至微型控制器，使微型控制器能够根据反馈结果和预设温度范围，控制微型功率元件的导通状态，进而控制或修正加热元件120的加热功率，以使温度敏感元件200的温度处于上述预设温度范围内，获得良好的工作特性。

具体地，本实施例中，温控组件封装于芯片内部，相关的电力或信号输送通过引脚130进行。如此设置，PCB基板100和封装壳体400能够对其起到防护作用，整个芯片的集成度也更高。当然，在本申请的其他实施例中，温控组件也可以设置于芯片外部，同样能够发挥温控作用。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种芯片封装用PCB基板，其特征在于，所述芯片内部封装有温度敏感元件(200)，所述芯片包括所述PCB基板(100)，所述PCB基板(100)包括封装板体(110)和加热元件(120)，所述加热元件(120)嵌设或埋设于所述封装板体(110)朝向所述芯片内部的一侧，所述加热元件(120)用于对所述温度敏感元件(200)加热。

2.根据权利要求1所述的芯片封装用PCB基板，其特征在于，所述加热元件(120)包括加热铜线，所述加热铜线均匀设置于所述封装板体(110)。

3.根据权利要求2所述的芯片封装用PCB基板，其特征在于，所述加热铜线呈盘状或蛇形布置。

4.根据权利要求1所述的芯片封装用PCB基板，其特征在于，所述PCB基板(100)还设置有多个引脚(130)，所述引脚(130)固定设置于所述封装板体(110)，且一端用于与所述温度敏感元件(200)连接，另一端伸出至所述封装板体(110)外。

5.根据权利要求1所述的芯片封装用PCB基板，其特征在于，所述温度敏感元件(200)包括MEMS传感器，所述加热元件(120)用于对所述MEMS传感器加热。

6.一种芯片，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的PCB基板(100)、所述温度敏感元件(200)和封装壳体(400)，所述封装壳体(400)罩设于所述PCB基板(100)，并与所述PCB基板(100)围出封装空间，所述温度敏感元件(200)被封装于所述封装空间内；所述封装壳体(400)的材质为保温材料，所述保温材料为保温塑料，所述封装壳体(400)塑封于所述PCB基板(100)和所述温度敏感元件(200)上。

7.根据权利要求6所述的芯片，其特征在于，所述封装空间内还封装有温度检测元件(300)，所述温度检测元件(300)用于检测所述温度敏感元件(200)的温度。

8.根据权利要求7所述的芯片，其特征在于，所述温度敏感元件(200)和所述温度检测元件(300)均位于所述加热元件(120)的正上方。