MEMS微流控模组器件封装结构的制作方法

mems微流控模组器件封装结构技术领域1.本实用新型涉及芯片封装领域，尤其是一种mems微流控模组器件封装结构。背景技术：2.mems(micro electro mechanical systems ,微机电系统)技术是建立在微米/纳米技术基础上的21世纪前沿技术，是指对微米/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术，它可将机械构件、光学系统、驱动部件、电控系统集成为一个整体单元的微型系统，微机电系统不仅能够采集、处理与发送信息或指令，还能够按照所获取的信息自主地或根据外部的指令采取行动。它采用微电子技术和微加工技术相结合的制造工艺，制造出各种性能优异、价格低廉、微型化的传感器、执行器、驱动器和微系统，相对于传统的机械，它们的尺寸更小，厚度更薄，系统的自动化、智能化和可靠性水平更高，mems器件的应用领域相当广阔，随着微加工技术的不断发展，需要进一步缩小mems器件的尺寸，实现微型化。技术实现要素：3.新型的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种mems微流控模组器件封装结构。4.本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：5.mems微流控模组器件封装结构，包括具有彼此相对的正面和背面的树脂有机基板，所述树脂有机基板的正面连接有芯片组件，所述芯片组件与所述树脂有机基板之间通过引线实现电连接，还包括：6.多流道上盖，所述多流道上盖上设置有贯通的流道，所述流道包括入口端和出口端，所述入口端和出口端上分别设置有开口，所述多流道上盖覆盖在所述树脂有机基板正面，使所述芯片组件收容在所述树脂有机基板与所述多流道上盖之间的容纳空间内；7.引线保护部，包括包裹在所述引线外部的引线保护胶以及设置在所述芯片组件外围，用于隔断芯片组件与引线保护胶的挡墙。8.优选的，所述芯片组件与所述树脂有机基板之间通过低应力高导热率的导电银胶层连接。9.优选的，所述芯片组件为asic处理芯片以及设置在所述asic处理芯片顶部的mems微孔结构组成的mems结构微流控芯片。10.优选的，所述mems微流控模组器件封装结构还包括等距离地设置在所述树脂有机基板背面的电子阻容元器件和/或mcu元器件。11.优选的，所述电子阻容元器件和/或mcu元器件通过焊接在其与所述树脂有机基板之间的锡膏层连接。12.优选的，所述树脂有机基板的背面设置有焊盘，所述电子阻容元器件和/或mcu元器件的引出端通过植球与所述焊盘焊接。13.优选的，所述多流道上盖与树脂有机基板之间通过螺钉连接并通过密封胶圈过盈配合。14.优选的，还包括测试空间，所述测试空间包括多流道上盖与mems微孔结构以及所述挡墙围成的空间和多流道上盖的各流道空间。15.优选的，所述多流道上盖的流道内设置有液体沉积腔体。16.优选的，所述多流道上盖为耐高温的塑料盖。17.本实用新型技术方案的有益效果主要体现在：18.1、本方案的mems微流控模组器件封装结构减小了封装结构的尺寸，进一步实现了微型化，同时通过多种类的芯片组件和电子元件的封装提高了芯片封装的集成度；19.2、本方案的mems微流控模组器件封装结构中的多流道上盖的流道内设置有液体沉积腔体，便于存储完成测试后的液体，保留样本，便于后续外部仪器对保留的样本进行其他指标的检测分析。20.3、本方案的mems微流控模组器件封装结构中，结构精巧，利用引线保护部对引线进行定位和保护，其中包括包裹在所述引线外部的引线保护胶用于对引线进行定位和保护，设置在所述芯片组件外围，用于隔断芯片组件与引线保护胶的挡墙防止引线保护胶溢胶至芯片组件区域；21.4、本方案的mems微流控模组器件封装结构中，挡墙不仅用于阻挡保护胶溢胶防止溢胶至芯片组件区域，还用于将芯片组件的asic处理芯片和mems微孔结构间隔开，使多流道上盖与mems微孔结构以及所述挡墙围成的空间和多流道上盖的各流道形成测试空间，防止测试液体渗透至非检测区域。附图说明22.图1：为本实用新型中mems微流控模组器件封装结构的截面图（图中箭头为液体流向）。具体实施方式23.本实用新型的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。24.在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。25.下面结合附图对本实用新型揭示的mems微流控模组器件封装结构进行阐述：26.如图1所示，所述mems微流控模组器件封装结构，包括具有彼此相对的正面和背面的树脂有机基板1，所述树脂有机基板1由高tg的基材制成，所述树脂有机基板1的正面连接有芯片组件，具体地，为保证所述芯片组件与树脂有机基板1之间的连接具备高导热性与低膨胀系数的特性，所述芯片组件与所述树脂有机基板1之间通过低应力高导热率的导电银胶层6连接，所述mems结构微流控芯片固化后，芯片结合力＞5kg ；低应力高导热率导电银胶单个空洞《1%，整体空洞＜5% ，固化后银胶厚度20±5um ，确保银胶层及银胶与有机树脂有机基板1之间无裂纹、分层；在本方案中，所述芯片组件为asic处理芯片7以及设置在所述asic处理芯片7顶部的mems微孔结构8组成的mems结构微流控芯片，所述mems微孔结构8通过镀膜蚀刻工艺制成，所述芯片组件与所述树脂有机基板1之间通过引线3实现电连接。27.具体地，所述引线3通过金线键合工艺连接在所述树脂有机基板1的表面，实现芯片组件与所述树脂有机基板1的互联，其中，所述金球直径为：60±5um；金球推力＞30g；金线拉力＞10g；金线线弧高度≤200um。28.进一步地，所述mems微流控模组器件封装结构还包括引线保护部，所述引线保护部包括包裹在所述引线3外部的引线保护胶4以及设置在所述芯片组件外围，用于隔断芯片组件与引线保护胶4的挡墙5，具体地，所述引线保护胶4为低粘度低应力的环氧基胶水，胶水高度≤0.5mm，通过高速溅射设备将金线键合区域保护，并通过高温烘烤固化粘接于芯片组件上形成保护罩，同时，在金线键合区域用高粘度环氧围堰胶水将键合区域围住，并通过高温烘烤使围堰胶水固化形成挡墙5，避免金线保护胶水溢至mems微孔区域。29.具体地，如图1所示，所述mems微流控模组器件封装结构还包括多流道上盖2，所述多流道上盖2上贯穿地设置有多个流道，所述流道包括入口端和出口端，所述入口端和出口端上分别设置有开口，所述多流道上盖2覆盖在所述树脂有机基板1正面，使所述芯片组件收容在所述树脂有机基板1与所述多流道上盖2之间的容纳空间内具体地，为保证所述多流道上盖2具备成型快、耐高温、耐腐蚀的特点，所述多流道上盖2由耐高温工程塑料注塑而成，也即所述多流道上盖2为耐高温的塑料盖，所述多流道上盖2覆盖在所述树脂有机基板1正面，使所述芯片组件收容在所述树脂有机基板1与所述多流道上盖2之间的容纳空间内。30.具体地，所述挡墙5将芯片组件的asic处理芯片7和mems微孔结构8间隔开，使多流道上盖与mems微孔结构8以及所述挡墙5围成的空间和多流道上盖2的各流道形成测试空间11，在测试时，液体先通过多流道上盖2上的流道入口端的开口流入测试空间11，并渗透至mems微孔结构8的上表面进行测试，随着液体不断流入，逐渐浸满测试空间11，并最终从多流道上盖2上的流道出口端的开口流出，另外的，在多流道上盖2的各流道内还形成有液体沉积腔体111，便于存储完成测试后的液体，保留样本，便于后续外部仪器对保留的样本进行其他指标的检测分析。31.具体地，所述芯片组件可以根据需要测试的液体类别和所测试的液体的指标替换芯片的类型，在本方案中，需要测试的液体为汗液、血液等，所述芯片组件为asic处理芯片7以及设置在所述asic处理芯片7顶部的mems微孔结构8组成的mems结构微流控芯片，在其他方案中，该mems微流控模组器件封装结构还可以用于测试其他类别的流体，如气体或其他液体，当测试标本为气体时，可以无需设置液体沉积腔体111。32.具体地，所述多流道上盖2与树脂有机基板1之间通过螺钉连接并通过密封胶圈10过盈配合，保证在使用过程中测试液体不会渗透至测试空间11以外的区域内，防止芯片、线路以及其他器件被测试液体浸泡造成损坏，同时，所述密封胶圈10设置在多流道上盖2与树脂有机基板1之间，还起到缓冲作用，防止所述多流道上盖2与树脂有机基板1之间硬连接导致磕碰损坏，具体地，所述螺钉为机械不锈钢螺丝钉，所述密封胶圈10采用具备弹性优越、耐腐蚀、耐油污、密封效果佳等特性的有机硅胶制成，密封胶圈10的外环精度为±0.1mm，内环精度为：±0.05mm，实现了封装结构的密闭性和上盖与基板之间装配的紧密性。33.如图1所示，所述mems微流控模组器件封装结构还包括等距离地设置在所述树脂有机基板1背面的电子阻容元器件和/或mcu元器件，所述电子阻容元器件和/或mcu元器件通过焊接在其与所述树脂有机基板1之间的锡膏层连接，具体地，所述电子阻容元器件和/或mcu元器件通过表面贴装工艺，在所述电子阻容元器件和/或mcu元器件与所述树脂有机基板1之间焊接锡膏层，所述树脂有机基板1的背面设置有焊盘，所述电子阻容元器件和/或mcu元器件的引出端9通过植球与所述焊盘焊接。34.本实用新型尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。