一种高精度MEMS传感器封装基板的制作方法

一种高精度mems传感器封装基板技术领域[0001]本实用新型涉及封装基板技术领域，具体为一种高精度mems传感器封装基板。背景技术：[0002]传感器在现代工业生产过程中经常用来检测设备和产品的性能及参数等，其广泛应用于各种工业生产、航空航天等各行业，由于在不同环境下使用的mems压力传感器工作要求不同，以至于基板材料和倒装焊工艺的选择也不同。[0003]目前市面上的mems传感器封装基板在封装的过程中其mems压力传感器的产品主要还是引线接合，并且对压力传感器倒装焊的应用还很少，在装配过程中其基板和粘接材料的膨胀系数差别较大，从而导致芯片的应力增加，芯片的应力增加直接影响到了芯片的输出性能，针对上述情况，我们推出了一种高精度mems传感器封装基板。技术实现要素：[0004]本实用新型的目的在于提供一种高精度mems传感器封装基板，以解决上述背景技术中提出一般的新型mems传感器封装基板，其封装的过程中mems压力传感器的产品主要还是引线接合，并且对压力传感器倒装焊的应用还很少，在装配过程中其基板和粘接材料的膨胀系数差别较大，从而导致芯片的应力增加，芯片的应力增加直接影响到了芯片的输出性能的问题。[0005]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高精度mems传感器封装基板，包括陶瓷基板和减应力装置，所述陶瓷基板上方设置有掩蔽薄片，且掩蔽薄片下方连接有聚合物薄片，所述陶瓷基板内部安置有传感器芯片，且传感器芯片下方固定有焊盘，所述焊盘下方连接有扩散阻挡层，且扩散阻挡层下表面设置有浸润层，所述减应力装置安置于焊盘下方，所述陶瓷基板内部设置有专用集成电路，且陶瓷基板下方设置有第二焊点，所述陶瓷基板下表面开设有压力补偿端口，且陶瓷基板下方固定有贴装元件。[0006]优选的，所述掩蔽薄片的下表面与聚合物薄片的上表面相贴合，且聚合物薄片的外口尺寸与陶瓷基板的内口尺寸相吻合。[0007]优选的，所述传感器芯片与焊盘构成固定连接，且传感器芯片的竖直中心线与扩散阻挡层的竖直中心线相重合。[0008]优选的，所述减应力装置包括有第一焊点、铜弹性圈、硅胶层和粘接层，且第一焊点下方固定有铜弹性圈，所述第一焊点外部设置有硅胶层，且硅胶层下方连接有粘接层。[0009]优选的，所述铜弹性圈与第一焊点之间构成焊接一体化结构，且铜弹性圈呈弹性结构。[0010]优选的，所述专用集成电路通过第二焊点与陶瓷基板之间构成固定连接，且第二焊点均匀分布于专用集成电路下表面。[0011]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该新型高精度mems传感器封装基板倒装有传感器芯片，传感器芯片与焊盘呈倒装结构，倒装焊接具有短互联、小面积、立体通道、安装密度高等许多优异的封装特性，可以实现小型化封装，焊盘下方连接有扩散阻挡层，且扩散阻挡层下表面设置有浸润层，防止进行焊接或焊点退火等高温处理时，能够防止凸焊点材料不会穿透焊盘而进入芯片中，在保证了芯片安全的同时也使芯片与陶瓷基板之间的互联可靠性更高确保其拥有优良的电性能和导热性能；[0012]该新型高精度mems传感器封装基板安装有铜弹性圈，铜弹性圈与第一焊点之间构成焊接一体化结构，增加了铜弹性圈与第一焊点之间的稳定性和连通性，保证了芯片的正常运作，而铜弹性圈呈弹性结构，有利于减少芯片和陶瓷基板之间的膨胀系数，使得芯片的应力下降，从而提高了芯片的输出性能；[0013]该新型高精度mems传感器封装基板安装有专用集成电路，使得专用集成电路和芯片封装在同一个陶瓷基板中，实现了小型化，而第二焊点均匀分布于专用集成电路下表面，使得专用集成电路与陶瓷基板连通性更好。附图说明[0014]图1为本实用新型正视结构示意图；[0015]图2为本实用新型外观结构示意图；[0016]图3为本实用新型图1中a处放大结构示意图。[0017]图中：1、陶瓷基板；2、掩蔽薄片；3、聚合物薄片；4、传感器芯片；5、焊盘；6、扩散阻挡层；7、浸润层；8、减应力装置；801、第一焊点；802、铜弹性圈；803、硅胶层；804、粘接层；9、专用集成电路；10、第二焊点；11、压力补偿端口；12、贴装元件。具体实施方式[0018]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。[0019]请参阅图1-3，本实用新型提供技术方案：一种高精度mems传感器封装基板，包括陶瓷基板1和减应力装置8，陶瓷基板1上方设置有掩蔽薄片2，且掩蔽薄片2下方连接有聚合物薄片3，掩蔽薄片2的下表面与聚合物薄片3的上表面相贴合，且聚合物薄片3的外口尺寸与陶瓷基板1的内口尺寸相吻合，由于掩蔽薄片2的下表面与聚合物薄片3的上表面相贴合，且掩蔽薄片2的边缘设置有四个电阻条，有利于有最大的应力以便使芯片获得最大的灵敏度；[0020]陶瓷基板1内部安置有传感器芯片4，且传感器芯片4下方固定有焊盘5，焊盘5下方连接有扩散阻挡层6，且扩散阻挡层6下表面设置有浸润层7，传感器芯片4与焊盘5构成固定连接，且传感器芯片4的竖直中心线与扩散阻挡层6的竖直中心线相重合，由于陶瓷基板1内部安置有传感器芯片4，且传感器芯片4与焊盘5呈倒装结构，倒装焊接具有短互联、小面积、立体通道、安装密度高等许多优异的封装特性，可以实现小型化封装，无论从节省工艺成本还是提高系统性能的角度,倒装芯片技术都大有前途，因为焊盘5下方连接有扩散阻挡层6，且扩散阻挡层6下表面设置有浸润层7，防止进行焊接或焊点退火等高温处理时，能够防止凸焊点材料不会穿透焊盘5而进入芯片中，在保证了芯片安全的同时也使芯片与陶瓷基板1之间的互联可靠性更高确保其拥有优良的电性能和导热性能；[0021]减应力装置8安置于焊盘5下方，减应力装置8包括有第一焊点801、铜弹性圈802、硅胶层803和粘接层804，且第一焊点801下方固定有铜弹性圈802，第一焊点801外部设置有硅胶层803，且硅胶层803下方连接有粘接层804，铜弹性圈802与第一焊点801之间构成焊接一体化结构，且铜弹性圈802呈弹性结构，由于铜弹性圈802与第一焊点801之间构成焊接一体化结构，增加了铜弹性圈802与第一焊点801之间的稳定性和连通性，保证了芯片的正常运作，而铜弹性圈802呈弹性结构，有利于减少芯片和陶瓷基板1之间的膨胀系数，使得芯片的应力下降，从而提高了芯片的输出性能，因为第一焊点801外部设置有硅胶层803，且硅胶层803下方连接有粘接层804，在保证了芯片和陶瓷基板1的连通性时，也降低了封装后的芯片应力；[0022]陶瓷基板1内部设置有专用集成电路9，且陶瓷基板1下方设置有第二焊点10，陶瓷基板1下表面开设有压力补偿端口11，且陶瓷基板1下方固定有贴装元件12，专用集成电路9通过第二焊点10与陶瓷基板1之间构成固定连接，且第二焊点10均匀分布于陶瓷基板1下表面，由于陶瓷基板1内部设置有专用集成电路9，使得专用集成电路9和芯片封装在同一个陶瓷基板1中，实现了小型化，而第二焊点10均匀分布于专用集成电路9下表面，使得专用集成电路9与陶瓷基板1连通性更好；[0023]工作原理：在使用该高精度mems传感器封装基板时，首先陶瓷基板1上方设置有掩蔽薄片2，且掩蔽薄片2下方连接有聚合物薄片3，掩蔽薄片2的下表面与聚合物薄片3的上表面相贴合，且掩蔽薄片2的边缘设置有四个电阻条，有利于有最大的应力以便使芯片获得最大的灵敏度，然后陶瓷基板1内部安置有传感器芯片4，且传感器芯片4的正面朝下与焊盘5倒装连接，倒装焊接具有短互联、小面积、等许多优异的封装特性，可以实现小型化封装，而焊盘5下方连接有扩散阻挡层6，且扩散阻挡层6下表面设置有浸润层7，扩散阻挡层6的材质为钛，浸润层7的材质为铜，扩散阻挡层6和浸润层7的作用是在进行焊接或焊点退火等高温处理时，能够防止凸焊点材料不会穿透焊盘5而进入芯片中，在保证了芯片安全的同时也使芯片与陶瓷基板1之间的互联可靠性更高确保其拥有优良的电性能和导热性能，焊盘5下方设置有减应力装置8，铜弹性圈802通过第一焊点801与芯片连接，铜弹性圈802呈弹性结构，有利于减少芯片和陶瓷基板1之间的膨胀系数，使得芯片的应力下降，从而提高了芯片的输出性能，因为第一焊点801外部设置有硅胶层803，且硅胶层803下方连接有粘接层804，在保证了芯片和陶瓷基板1的连通性时，也降低了封装后的芯片应力，最后陶瓷基板1内部设置有专用集成电路9，使得专用集成电路9和芯片封装在同一个陶瓷基板1中，实现了小型化，而第二焊点10均匀分布于专用集成电路9下表面，使得专用集成电路9与陶瓷基板1连通性更好。[0024]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。