一种MEMS压力传感器芯片的PCB基板封装结构的制作方法

一种mems压力传感器芯片的pcb基板封装结构技术领域1.本实用新型涉及微机电技术领域，具体来说，涉及一种mems压力传感器芯片的pcb基板封装结构。背景技术：2.微机电(mems micro‑electro‑mechanical system)压力传感器因其体积小、适于表面贴装等优点而替代了传统机械压力传感器并被广泛应用。mems压力传感器包括传力机构、专用集成电路芯片、基板和塑封体四个部份。传力机构将压力传导给专用集成电路芯片。芯片输出压力模拟信号和数字信号。基板将传力机构和专用集成电路芯片固定并连接成一体引出外电极，塑封体将基板、芯片及其相互连线密封在内。3.为使压力传感器正常工作，需对传力机构、力敏元件、电路和基板加以封装。传统的压力传感器封装采用金属弹片、金属底板、金属罩壳和机械焊接工艺。近年来随着mems压力传感器成功实现将核心的力敏元件与电路集成为一块小小的半导体芯片，解决了传感器微型化的根本问题。于是，如何实现机电一体的微型封装就成了业界所要解决的技术问题。4.针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。技术实现要素：5.针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种mems压力传感器芯片的pcb基板封装结构，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。6.为此，本实用新型采用的具体技术方案如下：7.一种mems压力传感器芯片的pcb基板封装结构，包括pcb(印刷线路板)基板，pcb基板顶端的中部两侧均设置有传力机构，传力机构的顶端与芯片的底端固定连接，pcb基板的顶端两侧均设置有焊盘，pcb基板的顶端设置有塑封体，pcb基板的底端设置有引脚焊盘。8.进一步的，为了实现将力到电进行转换，芯片的底端两侧均设置有力敏元件，芯片的顶端两侧均设置有焊点。9.进一步的，为了实现将力无损的传导到力敏元件3001并为力的信号传导提供通道，力敏元件与传力机构的接触面之间形成共晶键合层。10.进一步的，为了给电的信号传导提供通道并缩短信号的传输路径，焊点与焊盘的顶端之间通过金线连接。11.进一步的，为了给电的信号传导提供通道并缩短信号的传输路径，焊点与同侧的引脚焊盘之间通过位于pcb基板内部的内连线连接。12.进一步的，为了给电的信号传导提供通道并实现可安装要求，引脚焊盘的一侧焊接有与内连线连接的引脚。13.进一步的，为了便于安装，引脚为贴片式结构。14.本实用新型的有益效果为：通过采用共晶键合技术在传力机构和力敏元件之间形成共晶键合层，在两种不同金属之间的界面表层形成原子排列紧密的键合结构，从而将力无损耗地传导给力敏元件进行力到电的转换。由传力机构、共晶键合层和力敏元件所组成的传感结构由于占空间极小、传力的路径极短，使得整个传感器的封装体积可以做得很小，因而实现了mems压力传感器的微型封装。附图说明15.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他的附图。16.图1是根据本实用新型实施例的一种mems压力传感器芯片的pcb基板封装结构的结构示意图；17.图2是根据本实用新型实施例的一种mems压力传感器芯片的pcb基板封装结构中传力机构的结构示意图。18.图中：19.1、pcb基板；2、传力机构；2001、共晶键合层；3、芯片；3001、力敏元件；3002、焊点；4、焊盘；4001、金线；4002、内连线；5、塑封体；6、引脚焊盘；6001、引脚。具体实施方式20.为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图，这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。21.根据本实用新型的实施例，提供了一种mems压力传感器芯片的pcb基板封装结构。22.现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明，如图1‑2所示，根据本实用新型实施例的mems压力传感器芯片的pcb基板封装结构，包括pcb基板1顶端的中部两侧均设置有传力机构2，传力机构2的顶端与芯片3的底端固定连接，pcb基板1的顶端两侧均设置有焊盘4，pcb基板1的顶端设置有塑封体5，pcb基板1的底端设置有引脚焊盘6。23.借助于上述方案，塑封体5将pcb基板1顶面以及其上的芯片3、焊盘4全部密封在内与外部环境进行隔绝，同时实现mems压力传感器的整体封装。24.在一个实施例中，芯片3的底端两侧均设置有力敏元件3001，芯片3的顶端两侧均设置有焊点3002，这样可以实现将力到电进行转换。25.在一个实施例中，力敏元件3001与传力机构2的接触面之间形成共晶键合层2001，这样可以实现将力无损的传导到力敏元件3001并为力的信号传导提供通道。26.在一个实施例中，焊点3002与焊盘4的顶端之间通过金线4001连接，这样可以为电的信号传导提供通道并缩短了信号的传输路径。27.在一个实施例中，焊点3002与同侧的引脚焊盘6之间通过位于pcb基板1内部的内连线4002连接，这样可以为电的信号传导提供通道缩短了信号的传输路径。28.在一个实施例中，引脚焊盘6的一侧焊接有与内连线4002连接的引脚6001，这样可以为电的信号传导提供通道。29.在一个实施例中，引脚6001为贴片式结构，这样可以方便安装。30.为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下就本实用新型在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。31.在实际应用时，当传感器受到外部压力作用，pcb基板1上的传力机构2将力传导到共晶键合层2001，共晶键合层2001无损的将力传导到力敏元件3001，由于力敏材料具有受力变形并随力感应出电量且感应电量的大小具有随力的大小相应变化的特性，力敏元件3001成功地将压力信号转换成电量信号并将电量信号传输到芯片3，经过芯片3的信号处理和控制电路、补偿电路、通讯和接口电路等，最终芯片3输出压力模拟信号和压力数字信号，芯片3的输出信号通过焊点3002、金线4001传导到焊盘4，由于焊盘4与引脚焊盘6相连，因此芯片3的输出信号直达引脚6001，塑封体5将pcb基板1顶面以及其上的芯片3、金线4001、焊盘4全部密封在内与外部环境进行隔绝，同时实现mems压力传感器的整体封装。32.综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过采用共晶键合技术在传力机构2和力敏元件3001之间形成共晶键合层2001，在两种不同金属之间的界面表层形成原子排列紧密的键合结构，从而将力无损耗地传导给力敏元件3001进行力‑电转换。由传力机构2、共晶键合层2001和力敏元件3001所组成的传感结构由于占空间极小、传力的路径极短，使得整个传感器的封装体积可以做得很小，因而实现了mems压力传感器的微型封装。33.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。34.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。