一种传感器封装结构及其形成方法与流程

本发明涉及传感器，尤其涉及一种传感器封装结构及其形成方法。

背景技术：

1、传感器是一种将外界物理量或化学量信号转换为可测量的电信号的器件，是人类获取信息的重要手段之一。基于mems(微机电系统)加工工艺的微传感器凭借体积小、功耗低、响应快等传统传感器所无法比拟的优点在汽车电子、医疗器械、家用电器、环境监测及航空航天等领域得到了广泛的应用。

2、然而相关技术中的传感器封装结构存在封装结构复杂、工艺繁琐、不易大批量生产、漏夜以及难以测量特殊液体等问题。因此，如何优化传感器封装结构，成为传感器技术领域的重要研究方向。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例为解决背景技术中存在的至少一个问题而提供一种传感器封装结构及其形成方法。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

3、本发明实施例提供了一种传感器封装结构，所述传感器封装结构包括：传感器组件，所述传感器组件包括基板、位于所述基板上的凹槽以及设置于所述凹槽内的芯片，所述芯片与所述基板通过键合件电连接；位于所述基板设有芯片一侧上方的流道外壳；所述流道外壳包括主流道外壳和位于所述主流道外壳两侧的第一流道外壳及第二流道外壳，所述主流道外壳与所述基板形成密闭空腔作为主流道，所述第一流道外壳内部形成有第一流道，所述第一流道用于将待测液体导入所述主流道，所述第二流道外壳内部形成有第二流道，所述第二流道用于将待测液体导出所述主流道；其中，所述主流道外壳上形成有窗口，所述窗口用于在将所述主流道外壳固定至所述基板形成密闭空腔时露出所述键合件。

4、上述方案中，所述封装结构还包括：窗口密封件，所述窗口密封件位于所述窗口内，以密封所述窗口。

5、上述方案中，所述第一流道外壳内部还设有第一倾斜流道，所述第二流道外壳内部还设有第二倾斜流道，所述第一倾斜流道连通所述第一流道和所述主流道，所述第二倾斜流道连通所述第二流道和所述主流道；其中，所述第一倾斜流道与所述第一流道衔接处的横截面积大于所述第一倾斜流道与所述主流道衔接处横截面积，所述第二倾斜流道与所述第二流道衔接处的横截面积大于所述第二倾斜流道与所述主流道衔接处的横截面积。

6、上述方案中，所述封装结构还包括：涂覆层，所述涂覆层包括第一涂覆层和第二涂覆层，所述第一涂覆层覆盖所述凹槽以外的基板平面，所述第二涂覆层覆盖所述凹槽的的底部和侧壁；其中，所述涂覆层在所述基板平面上的正投影覆盖所述主流道在所述基板平面上的正投影。

7、上述方案中，所述封装结构还包括：外壳密封件，所述外壳密封件位于所述基板与所述流道外壳之间，使得所述传感器组件和所述流道外壳相互粘接以形成封闭空腔；

8、上述方案中，还包括：保护层，所述保护层包裹所述键合件的表面。

9、上述方案中，所述涂覆层、所述保护层、所述外壳密封件和/或所述窗口密封件的材料包括生物相容性材料。

10、上述方案中，所述主流道外壳上与所述基板接触的区域还设置有沟槽，所述沟槽的延伸方向与所述主流道的延伸的方向相同。

11、本发明实施例还提供了一种传感器封装结构的形成方法，包括：提供传感器组件，所述传感器组件包括基板、位于所述基板上的凹槽以及设置于所述凹槽内的芯片，所述芯片和所述基板通过键合件电连接；提供流道外壳，所述流道外壳包括主流道外壳以及位于所述主流道外壳两侧的第一流道外壳和第二流道外壳，所述第一流道外壳内部形成有第一流道，所述第二流道外壳内部形成有第二流道，所述主流道外壳上形成有窗口；将所述流道外壳固定至设有芯片一侧的基板上，所述键合件从所述窗口中露出，使得所述主流道外壳与所述基板形成密闭空腔作为主流道，所述主流道的一端与所述第一流道连通，所述主流道的另一端与所述第二流道连通，所述第一流道用于向所述主流道导入待测液体，所述第二流道用于从所述主流道导出待测液体。

12、上述方案中，在将所述流道外壳固定至基板设有芯片的一侧上之前，所述方法还包括：在所述基板设置有凹槽的一侧的上方沉积涂覆层，所述涂覆层包括第一涂覆层和第二涂覆层，所述第一涂覆层位于所述凹槽以外的基板平面，所述第二涂覆层位于所述凹槽的底部和侧壁；其中，所述涂覆层在所述基板平面上的正投影覆盖所述主流道在所述基板平面上的正投影。

13、上述方案中，将所述流道外壳固定至基板设有芯片的一侧上，包括：采用外壳密封件固定所述流道外壳与所述基板，所述外壳密封件位于所述基板与所述流道外壳之间，使得所述主流道外壳与所述基板形成封闭空腔结构。

14、上述方案中，通过键合件电连接所述芯片和所述基板之后，将所述流道外壳固定至基板设有芯片的一侧上之前，所述方法还包括：在所述键合件的表面形成保护层，所述保护层包裹所述键合件的表面。

15、上述方案中，在将所述流道外壳固定至基板设有芯片的一侧上，所述键合件从所述窗口中露出，使得所述主流道外壳与所述基板形成密闭空腔作为主流道之后，所述方法还包括：采用窗口密封件密封所述窗口。上述方案中，所述涂覆层、所述保护层、所述外壳密封件和/或所述窗口密封件的材料包括生物相容性材料。

16、本发明实施例提供了一种传感器封装结构，所述传感器封装结构包括：传感器组件，所述传感器组件包括基板、位于所述基板上的凹槽以及设置于所述凹槽内的芯片，所述芯片与所述基板通过键合件电连接；位于所述基板设有芯片一侧上方的流道外壳；所述流道外壳包括主流道外壳和位于所述主流道外壳两侧的第一流道外壳及第二流道外壳，所述主流道外壳与所述基板形成密闭空腔作为主流道，所述第一流道外壳内部形成有第一流道，所述第一流道用于将待测液体导入所述主流道，所述第二流道外壳内部形成有第二流道，所述第二流道用于将待测液体导出所述主流道；其中，所述主流道外壳上形成有窗口，所述窗口用于在将所述主流道外壳固定至所述基板形成密闭空腔时露出所述键合件。上述传感器封装结构的主流道外壳上形成有窗口，所述窗口用于在将流道外壳固定至基板形成密闭空腔时露出键合件，避免在将流道外壳固定至基板上时受到键合件的阻力导致密封不紧密，产生空洞，造成漏夜等问题。此外，本发明提供的封装工艺简单，可实现大批量制造，加工效率高，成本较低。

17、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种传感器封装结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求4所述的封装结构，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求5所述的封装结构，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求6所述的封装结构，其特征在于，

8.根据权利要求6所述的封装结构，其特征在于，

9.一种传感器封装结构的形成方法，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的形成方法，其特征在于，在将所述流道外壳固定至基板设有芯片的一侧上之前，所述方法还包括：

11.根据权利要求10所述的形成方法，其特征在于，将所述流道外壳固定至基板设有芯片的一侧上，包括：

12.根据权利要求11所述的形成方法，其特征在于，通过键合件电连接所述芯片和所述基板之后，将所述流道外壳固定至设有芯片一侧的基板上之前，所述方法还包括：

13.根据权利要求12所述的形成方法，其特征在于，在将所述流道外壳固定至基板设有芯片的一侧上，所述键合件从所述窗口中露出，使得所述主流道外壳与所述基板形成密闭空腔作为主流道之后，所述方法还包括：

14.根据权利要求13所述的形成方法，其特征在于，

技术总结本发明实施例提供了一种传感器封装结构，包括：传感器组件，所述传感器组件包括基板、位于所述基板上的凹槽以及设置于所述凹槽内的芯片，所述芯片与所述基板通过键合件电连接；位于所述基板设有芯片一侧上方的流道外壳；所述流道外壳包括主流道外壳和位于所述主流道外壳两侧的第一流道外壳及第二流道外壳，所述主流道外壳与所述基板形成密闭空腔作为主流道，所述第一流道外壳内部形成有第一流道，所述第一流道用于将待测液体导入所述主流道，所述第二流道外壳内部形成有第二流道，所述第二流道用于将待测液体导出所述主流道；其中，所述主流道外壳上形成有窗口，所述窗口用于在将所述主流道外壳固定至所述基板形成密闭空腔时露出所述键合件。技术研发人员：李景明,马硕受保护的技术使用者：苏州原位芯片科技有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/1/15