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一种传感器电气组件的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-27 12:37:51

1.本技术涉及半导体制造技术领域,特别是涉及一种传感器电气组件。背景技术:2.传感器是检测各种环境参数的重要敏感器件,传感器中的电气组件大体上包括微机电系统(micro‑electro‑mechanic system,mems) 的传感器芯片和asic(application specific integrated circuit,专用集成电路)芯片,传感器芯片和asic芯片贴装在电路板上,传感器芯片通过金属线键合的方式与电路板电连接,将测得的信号转化为电信号。目前的传感器电气组件在封装时,传感器芯片只能进行单侧贴装,使得传感器电气组件的结构单一,设计不够灵活。3.因此,如何解决上述技术问题应是本领域技术人员重点关注的。技术实现要素:4.本技术的目的是提供一种传感器电气组件,以增强传感器电气组件设计灵活性和结构多样性。5.为解决上述技术问题,本技术提供一种传感器电气组件,包括:6.电路板,传感器芯片,固定部,基板,且所述基板的上表面和下表面均设置有焊盘;7.所述传感器芯片通过所述固定部固定于所述基板的上表面,所述传感器芯片通过导线与所述焊盘电连接,所述基板通过所述焊盘与所述电路板的上表面或者下表面固定连接。8.可选的,还包括:9.位于所述基板的上表面且在所述传感器芯片外侧的挡胶框;10.位于所述挡胶框内的胶水灌封部。11.可选的,所述挡胶框内表面设置有台阶。12.可选的,所述基板具有第一通孔,当所述基板通过所述焊盘与所述电路板的上表面固定连接时,所述电路板设置有第二通孔,所述第二通孔内表面分布有第一金属层,所述第一通孔与所述第二通孔对应。13.可选的,还包括:14.位于所述基板与所述电路板之间的密封环。15.可选的,还包括:16.位于所述电路板的所述下表面且分布于所述第二通孔四周的第二金属层。17.可选的,还包括:18.位于所述基板边缘的密封部。19.可选的,还包括:20.asic芯片,所述传感器芯片和所述asic芯片均为裸芯片,且所述传感器芯片和所述asic芯片均封装于所述基板的上表面。21.可选的,所述传感器芯片和asic芯片均为封装后芯片,且所述 asic芯片位于所述电路板的上表面。22.可选的,所述挡胶框为陶瓷框、金属框、液晶高分子聚合物框中的任一种。23.可选的,所述传感器芯片为下述任一种芯片:24.压力传感器芯片、流量传感器芯片、温度传感器芯片。25.本技术所提供的一种传感器电气组件,包括:电路板,传感器芯片,固定部,基板,且所述基板的上表面和下表面均设置有焊盘;所述传感器芯片通过所述固定部固定于所述基板的上表面,所述传感器芯片通过导线与所述焊盘电连接,所述基板通过所述焊盘与所述电路板的上表面或者下表面固定连接。26.可见,本技术中的传感器电气组件包括电路板、传感器芯片、固定部、基板,基板的上表面和下表面均设置有焊盘,传感器芯片固定在基板的上表面并通过导线与焊盘电连接,由于基板的上表面和下表面均设有焊盘,所以基板既可以通过位于下表面的焊盘与电路板的上表面固定连接,又可以通过位于上表面的焊盘与电路板的下表面固定连接,即技能进行正面贴装又能进行背面贴装,结构设计非常灵活,具有多样性。附图说明27.为了更清楚的说明本技术实施例或现有技术的技术方案,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的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,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。28.图1为本技术实施例所提供的一种传感器电气组件的结构示意图;29.图2为本技术实施例所提供的另一种传感器电气组件的分解结构示意图;30.图3为本技术实施例所提供的一种传感器电气组件的截面示意图;31.图4为本技术实施例所提供的一种传感器电气组件中电路板的俯视图;32.图5为本技术实施例所提供的一种传感器电气组件中基板的下视图;33.图6为本技术实施例所提供的另一种传感器电气组件的俯视结构示意图;34.图7为本技术实施例所提供的一种电路板的下表面的结构示意图。具体实施方式35.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,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,都属于本技术保护的范围。36.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型,但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广,因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。37.正如背景技术部分所述,目前的传感器电气组件在封装时,传感器芯片只能单侧贴装,使得传感器电气组件的结构单一,设计不够灵活。38.有鉴于此,本技术提供了一种传感器电气组件,请参考图1和图 2,图1为本技术实施例所提供的一种传感器电气组件的结构示意图,图2为本技术实施例所提供的另一种传感器电气组件的分解结构示意图,传感器电气组件包括:39.电路板1,传感器芯片2,固定部,基板3,且所述基板3的上表面和下表面均设置有焊盘4;40.所述传感器芯片2通过所述固定部固定于所述基板3的上表面,所述传感器芯片2通过导线与所述焊盘4电连接,所述基板3通过所述焊盘4与所述电路板1的上表面或者下表面固定连接。41.应当指出的是,传感器电气组件还包括asic芯片5。42.可选的,所述传感器芯片2包括但不限于下述任一种芯片:43.压力传感器芯片、流量传感器芯片、温度传感器芯片。44.电路板1为pcba(printed circuit board assembly)电路板1,包括但不限于陶瓷电路板1、树脂电路板1;基板3为印刷线路板,具有与传感器芯片2对应的第一通孔,例如可以为陶瓷印刷线路板;固定部一般为固晶胶水,将传感器芯片2粘接到基板3上。可以理解的是,传感器芯片2通过导线与位于基板3上表面的焊盘4电连接,实现传感器芯片2与基板3的信号互联。45.对于图1和图2中的传感器电气组件,所述传感器芯片2和asic 芯片5均为封装后芯片,即传感器芯片2为单独封装的芯片,asic芯片5也为单独封装的芯片,且所述asic芯片5位于所述电路板1的上表面,相较于现有技术中传感器芯片2和asic芯片5一起封装,本技术中传感器芯片2和asic芯片5单独封装可以增强传感器电气组件的设计灵活性,结构多样化。封装后的传感器芯片2通过激光切割或者机械切割等方式分成的芯片,即传感器芯片2独立封装,适合批量制造,可以降低成本。传感器芯片2通过表面贴装技术固定在电路板1上,使得电路板1与基板3之间具有良好的导电性和密封性, asic芯片5通过表面贴装技术固定在电路板1的上表面。46.优选的,传感器电气组件还包括:47.位于所述基板3边缘的密封部,以进一步增强传感器芯片2与基板3之间的密封性,起到二次密封作用,避免金属密封漏气等问题。48.具体的,密封部为在基板3的四周边缘涂覆胶水,固化后形成。49.本技术中对密封部中的种类不作具体限定,视情况而定。例如,密封部可以为硅胶密封部,氟硅胶密封部,聚氨酯密封部等。50.当进行正面贴装时,如图1所示,基板3通过位于下表面的焊盘4 以表面贴装技术固定在电路板1的上表面;当进行背面贴装时,如图2 所示,基板3通过位于上表面的焊盘4以表面贴装技术固定在电路板 1的下表面,应当指出的是,当背面贴装时,电路板1还需设置有贯穿厚度的第三通孔9,以容纳基板3上的芯片。51.应当指出的是,当基板3通过焊盘4与电路板1的上表面固定连接时,也即正面贴装时,电路板1设置有第二通孔8,请参见图3,并且第二通孔8与第一通孔7对应。当基板3通过焊盘4与电路板1的下表面固定连接时,无需设置第二通孔8。52.需要指出的是,第一通孔7和第二通孔8的形状可以为圆形、矩形、正方形、或者不规则图形等。53.进一步的,传感器电气组件还包括:54.分布于所述第二通孔8内表面的第一金属层,以增强第二通孔8 的防腐蚀性。其中,第一金属层包括但不限于铜层、锡层、金层。55.请参考图7,在本技术的一个实施例中,传感器电气组件还包括:56.位于所述电路板1的所述下表面且分布于所述第二通孔8四周的第二金属层11,以增强传感器电气组件抵抗来自电路板1下表面的腐蚀。其中,第二金属层11包括但不限于铜层、锡层、金层。57.优选地,传感器电气组件还包括:58.位于所述基板3的上表面且在所述传感器芯片2外侧的挡胶框6;59.位于所述挡胶框6内的胶水灌封部。60.胶水灌封部即向挡胶框6中注入灌封胶水,胶水固化后形成的。通过设置挡胶框6和胶水灌封部可以对传感器芯片2和导线起到保护作用,可以增强传感器电气组件的耐腐蚀性。61.所述挡胶框6包括但不限于陶瓷框、金属框、液晶高分子聚合物 (liquid crystal polymer,简称lcp)框中的任一种。其中,金属框可以为铜框、锡框等等。62.进一步的,在本技术的一个实施例中,所述挡胶框6内表面设置有台阶,防止灌封胶水上爬,影响传感器电气组件的性能。63.请参考图4和图5,在本技术的一个实施例中,传感器电气组件还包括:64.位于所述基板3与所述电路板1之间的密封环10,以增加基板3 与电路板1之间的密封性,提升传感器电气组件的可靠性。65.本技术中的传感器电气组件包括电路板1、传感器芯片2、asic 芯片5、固定部、基板3,基板3的上表面和下表面均设置有焊盘4,传感器芯片2固定在基板3的上表面并通过导线与焊盘4电连接,由于基板3的上表面和下表面均设有焊盘4,所以基板3既可以通过位于下表面的焊盘4与电路板1的上表面固定连接,又可以通过位于上表面的焊盘4与电路板1的下表面固定连接,即技能进行正面贴装又能进行背面贴装,结构设计非常灵活,具有多样性。66.在本技术的一个实施例中,所述传感器芯片2和所述asic芯片 5均为裸芯片,且所述传感器芯片2和所述asic芯片5均封装于所述基板3的上表面,基板3可以以背面贴装的方式贴装在电路板1的下表面,如图6所示。67.下面以传感器芯片2为封装后的压力传感器芯片2和asic芯片 5、正面贴装为例,对本技术中的传感器电气组件的组装工艺进行介绍。68.第一种:先将压力传感器芯片2通过固晶胶水粘接到陶瓷基板3 上,然后通过引线键合的方式实现压力传感器芯片2与陶瓷基板3焊盘4之间的信号互联,再通过粘结剂将挡胶框6粘接到陶瓷基板3上,向挡胶框6中注入灌封胶水,灌封胶水固化后,利用表面贴装技术通过陶瓷基板3下表面的焊盘4将陶瓷基板3固定在pcba电路板1的上表面,再利用表面贴装技术将asic芯片5固定在pcba电路板1 的上表面。69.第二种,先将陶瓷基板3、asic芯片5通过表面贴装技术固定在 pcba电路板1的上表面,然后通过固晶胶水将压力传感器芯片2粘接到陶瓷基板3上,通过引线键合的方式实现压力传感器芯片2与陶瓷基板3焊盘4之间的信号互联,再通过粘结剂将挡胶框6粘接到陶瓷基板3上,向挡胶框6中注入灌封胶水。70.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。71.以上对本技术所提供的传感器电气组件进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术原理的前提下,还可以对本技术进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。

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