一种防水气压传感器及阵列封装结构的制作方法

本申请涉及微机电系统(micro-electro-mechanical system,mems)，具体涉及一种防水气压传感器及阵列封装结构。

背景技术：

1、防水气压传感器通常包括mems传感器芯片以及与之电连接的功能集成电路(application specific integrated circuit,asic)芯片。在防水气压传感器的运输或使用过程中，可能会有环境静电放电(electro-static discharge，esd)等情况。具有不同静电荷电位的物体由于直接接触或静电感应所引起静电荷的转移就形成了静电放电。尽管静电放电的静电荷总量通常很小，但放电的能量积累在防水气压传感器上很小的一个区域内，很有可能引起传感器功能不良，甚至损坏。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种防水气压传感器，提高整体器件的esd防护能力，增强器件的可靠性。

2、本申请提供的防水气压传感器，包括：

3、基板，所述基板上设有静电泄放部；

4、围坝，所述围坝设于所述基板上；所述围坝和所述基板之间设有容置空间；所述基板包括面向所述容置空间的内壁；

5、ic芯片，所述ic芯片设于所述基板的内壁上；

6、mems传感芯片，所述mems传感芯片设于所述ic芯片的远离所述基板的一侧；

7、其中，所述围坝贯穿设有围坝导电层，所述静电泄放部和所述围坝导电层电连接。

8、进一步地，所述静电泄放部的长度大于或者等于所述基板的厚度，所述静电泄放部的长度为所述静电泄放部在所述内壁和所述外壁之间延伸的距离，所述基板的厚度为所述内壁和所述外壁之间的垂直距离。

9、进一步地，所述围坝导电层和所述静电泄放部通过第一粘结剂电连接。

10、再进一步地，所述第一粘结剂为锡膏、环氧胶或银胶的任意一种。

11、进一步地，所述围坝至少贯穿开设一个轴孔，所述围坝导电层设于所述轴孔内。

12、进一步地，基板还具有外壁，所述外壁与所述内壁相对设置；所述静电泄放部贯穿所述内壁和所述外壁。

13、再进一步地，所述静电泄放部包括相互连接的第一基板导电部和第二基板导电部，所述第一基板导电部贯穿所述内壁和所述外壁，所述第二基板导电部设于所述外壁；所述第二基板导电部电耦合至外壳地。

14、进一步地，防水气压传感器还壳体，所述壳体盖设于所述围坝上，所述壳体设有气孔，所述气孔与所述容置空间连通。

15、进一步地，所述mems传感芯片和所述ic芯片电分别耦合至信号地，所述信号地为所述mems传感芯片和所述ic芯片通过所述信号地提供参考电位，所述信号地与所述外壳地隔离。

16、进一步地，所述壳体包括电磁屏蔽层，所述电磁屏蔽层电耦合到外壳地。

17、进一步地，所述内壁设有凹槽，所述凹槽设于所述围坝和ic芯片之间，所述第一粘结剂的至少部分位于所述凹槽靠近所述围坝的一侧。

18、再进一步地，所述第一粘结剂的至少部分位于所述凹槽内。

19、本申请还提供了一种防水气压传感器的阵列封装结构，包括：

20、基板单元，所述基板单元设有多个静电泄放部；

21、多个围坝单元，设于所述基板单元上，多个所述围坝单元与所述基板单元形成多个相互分隔的容置空间；

22、所述基板单元包括面向容置空间的内壁；

23、多个气压传感组件，分别设于对应的所述容置空间内，所述气压传感组件包括mems传感芯片和ic芯片；所述ic芯片设于所述基板单元的内壁上，所述mems传感芯片设于所述ic芯片的远离所述基板单元的一侧；

24、各个所述围坝单元贯穿设有围坝导电层；所述围坝导电层和所述静电泄放部电连接。

25、进一步地，所述阵列封装结构还包括壳体组件，所述壳体组件盖设于多个所述围坝单元上，所述壳体组件设有多个气孔，多个所述气孔与各所述容置空间对应连通。

26、进一步地，围坝导电层和静电泄放部通过第一粘结剂实现电连接。

27、进一步地，所述壳体组件设有电磁屏蔽层，所述电磁屏蔽层电耦合到外壳地。

28、进一步地，所述基板的内壁设有多个凹槽，多个所述凹槽位于各所述围坝单元和对应所述容置空间内的ic芯片之间，所述第一粘结剂的至少部分位于所述凹槽靠近所述围坝单元的一侧。

29、与现有技术相比，本申请所取得有益技术效果：

30、本申请提供的防水气压传感器，围坝导电层和静电泄放部电连接，抗esd干扰效果好，整体工作性能稳定。

31、通过采用带有电磁屏蔽层的壳体，进一步增强了屏蔽外界电磁干扰的能力。

32、本申请提供的防水气压传感器的阵列封装结构,该封装结构形式可用于压力传感器、湿度传感器、化学传感器等多种mems微传感器芯片的封装,且不仅抗esd干扰效果好，还具有能够实现批量整版封装、提高uph(unit per hour，每小时的产出数量)，且还有体积小、结构简单等优点。

技术特征：

1.一种防水气压传感器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的防水气压传感器，其特征在于，所述静电泄放部(11)的长度大于或者等于所述基板(1)的厚度。

3.根据权利要求1所述的防水气压传感器，其特征在于，所述围坝导电层(10)和所述静电泄放部(11)通过第一粘结剂(5)电连接。

4.根据权利要求3所述的防水气压传感器，其特征在于，所述第一粘结剂(5)为锡膏、环氧胶或银胶中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的防水气压传感器，其特征在于，所述围坝(2)至少贯穿开设一个轴孔(3)，所述围坝导电层(10)设于所述轴孔(3)内。

6.根据权利要求1所述的防水气压传感器，其特征在于，所述基板(1)具有外壁(102)，所述外壁(102)与所述内壁(101)相对设置；所述静电泄放部(11)贯穿所述内壁(101)和所述外壁(102)。

7.根据权利要求6所述的防水气压传感器，其特征在于，所述静电泄放部(11)包括相互连接的第一基板导电部(1101)和第二基板导电部(1102)，所述第一基板导电部(1101)贯穿所述内壁(101)和所述外壁(102)，所述第二基板导电部(1102)设于所述外壁(102)，所述第二基板导电部(1102)电耦合至外壳地。

8.根据权利要求7所述的防水气压传感器，其特征在于，所述mems传感芯片(7)和所述ic芯片(6)分别电耦合至信号地，所述mems传感芯片(7)和所述ic芯片(6)通过所述信号地提供参考电位；所述信号地与所述外壳地隔离。

9.根据权利要求1所述的防水气压传感器，其特征在于，所述防水气压传感器还包括壳体(12)，所述壳体(12)盖设于所述围坝(2)上，所述壳体(12)设有气孔(13)，所述气孔(13)与所述容置空间(19)连通。

10.根据权利要求9所述的防水气压传感器，其特征在于，所述壳体(12)包括电磁屏蔽层，所述电磁屏蔽层电耦合到外壳地。

11.根据权利要求3所述的防水气压传感器，其特征在于，所述内壁(101)设有凹槽(14)，所述凹槽(14)设于所述围坝(2)和ic芯片(6)之间，所述第一粘结剂(5)的至少部分位于所述凹槽(14)靠近所述围坝(2)的一侧。

12.根据权利要求11所述的防水气压传感器，其特征在于，所述第一粘结剂(5)的至少部分位于所述凹槽(14)内。

13.根据权利要求1所述的防水气压传感器，其特征在于，所述容置空间(19)内部填充有覆盖所述ic芯片(6)和mems传感芯片(7)的防水密封胶(4)。

14.一种防水气压传感器的阵列封装结构，其特征在于，包括：

15.根据权利要求14所述阵列封装结构，其特征在于，所述围坝导电层(10)和所述静电泄放部(11)通过第一粘结剂(5)实现电连接。

16.根据权利要求15所述阵列封装结构，其特征在于，所述基板单元(18)的内壁(101)设有多个凹槽(14)，多个所述凹槽(14)设于各所述围坝单元(20)和对应所述容置空间(19)内的ic芯片(6)之间，所述第一粘结剂(5)的至少部分位于所述凹槽(14)靠近所述围坝单元(20)的一侧。

17.根据权利要求14所述阵列封装结构，其特征在于，所述阵列封装结构还包括壳体组件(17)，所述壳体组件(17)盖设于多个所述围坝单元(20)上，所述壳体组件(17)设有多个气孔(13)，多个所述气孔(13)与各所述容置空间(19)对应连通。

18.根据权利要求17所述阵列封装结构，其特征在于，所述壳体组件(17)设有电磁屏蔽层，所述电磁屏蔽层电耦合到外壳地。

技术总结本申请提供了一种防水气压传感器及阵列封装结构，防水气压传感器包括：基板，其设有静电泄放部；围坝，设于基板上；围坝和基板之间设有容置空间；基板包括面向容置空间的内壁；IC芯片，设于基板的内壁上；MEMS传感芯片，设于IC芯片的远离基板的一侧；其中，围坝贯穿设有围坝导电层，静电泄放部和围坝导电层电连接。本申请防水气压传感器的抗ESD干扰效果好，整体工作性能稳定。技术研发人员：唐行明,叶兰兰受保护的技术使用者：苏州敏芯微电子技术股份有限公司技术研发日：20230530技术公布日：2024/1/15