适用于MEMS传感器的低应力封装结构的制作方法

本技术涉及一种mems芯片封装技术，尤其涉及一种针对mems芯片减低残余应力影响的封装结构。

背景技术：

1、mems芯片是指微机电系统（micro-electro-mechanical systems）芯片，也被称为微机电系统集成电路。它通过微纳制造技术将微小的机械部件制造在芯片表面上，并与电路元件相互连接。这些微小的机械结构可以实现感应、测量、控制和执行等功能。mems已被广泛应用于各种传感器芯片，其核心功能是将物理信号转换为电子设备能够识别的电信号。由于mems芯片具有体积小、重量轻、能耗低、性能高等诸多优点，因此它们在移动设备、汽车领域、医疗设备、工业控制、消费电子、环境监测等领域都有着广泛的应用。

2、但是，目前在应用封装中，常通过粘结胶直接将mems传感器（或称其为mems芯片）固定在陶瓷管壳上。由于不同结构之间是直接接触，且不同材料之间热膨胀系数（cte）存在较大差异。因而在粘结胶固化过程中就会产生较大的残余应力，导致敏感的器件结构产生较大变形，很大程度上会降低mems传感器的测量精度。

技术实现思路

1、本实用新型的目的旨在提出一种适用于mems传感器的低应力封装结构，旨在优化mems传感器封装后的抗变形能力和联结可靠性。

2、本实用新型实现上述目的的技术解决方案是，一种适用于mems传感器的低应力封装结构，与mems芯片、asic芯片和陶瓷管壳一体封装相关联，其特征在于：在mems芯片、asic芯片或两者底部增设有方形且一体胶粘的垫板，且所述垫板通过支撑架与陶瓷管壳一体胶粘并保持浮空状，其中所述支撑架面向垫板底侧任一外角或底边设有立体相容的折面阴角，且折面阴角与垫板侧壁间隙配合，折面阴角中朝上的表面布设有粘结胶；在垫板底面粘结及垫板重力状态下，所述粘结胶侧向溢胶，垫板侧壁与折面阴角中朝内侧的表面粘结固定，所述支撑架底部与陶瓷管壳粘结固定。

3、进一步地，所述垫板为顶、底两面平整的等厚片体，且与mems芯片、asic芯片或两者整体熔融固结。

4、进一步地，所述垫板在俯视投影方向上的面积大于mems芯片、asic芯片或两者的面积，且垫板在超出mems芯片覆盖范围的区域作开槽或开孔设置。

5、进一步地，所述支撑架为适于周向包裹垫板的环状支架。

6、进一步地，所述支撑架为正交相对且呈环向分布包裹垫板四面或四角的单体块。

7、进一步地，所述支撑架为包裹垫板两相背侧壁的一对支架块。

8、更进一步地，所述支撑架在垂直于延伸方向的截面形状为缺角方形、缺角梯形或缺角异形，且在缺角内及底面处均布设有粘结胶。

9、应用本实用新型的封装结构，所具备的技术效果为：通过引入支撑架能部分吸收向上传递给垫板和mems芯片、asic芯片的残余应力，并通过分阶段的粘胶联结，有利于逐步缓冲应力，从而保障并提高mems传感器的测量精度。

技术特征：

1.适用于mems传感器的低应力封装结构，与mems芯片、asic芯片和陶瓷管壳一体封装相关联，其特征在于：在mems芯片、asic芯片或两者底部增设有方形且一体胶粘的垫板，且所述垫板通过支撑架与陶瓷管壳一体胶粘并保持浮空状，其中所述支撑架面向垫板底侧任一外角或底边设有立体相容的折面阴角，且折面阴角与垫板侧壁间隙配合，折面阴角中朝上的表面布设有粘结胶；在垫板底面粘结及垫板重力状态下，所述粘结胶侧向溢胶，垫板侧壁与折面阴角中朝内侧的表面粘结固定，所述支撑架底部与陶瓷管壳粘结固定。

2.根据权利要求1所述适用于mems传感器的低应力封装结构，其特征在于：所述垫板为顶、底两面平整的等厚片体，且与mems芯片、asic芯片或两者整体熔融固结。

3.根据权利要求1所述适用于mems传感器的低应力封装结构，其特征在于：所述垫板在俯视投影方向上的面积大于mems芯片、asic芯片或两者的面积，且垫板在超出mems芯片覆盖范围的区域作开槽或开孔设置。

4.根据权利要求1所述适用于mems传感器的低应力封装结构，其特征在于：所述支撑架为适于周向包裹垫板的环状支架。

5.根据权利要求1所述适用于mems传感器的低应力封装结构，其特征在于：所述支撑架为正交相对且呈环向分布包裹垫板四面或四角的单体块。

6.根据权利要求1所述适用于mems传感器的低应力封装结构，其特征在于：所述支撑架为包裹垫板两相背侧壁的一对支架块。

7.根据权利要求4、5或6所述适用于mems传感器的低应力封装结构，其特征在于：所述支撑架在垂直于延伸方向的截面形状为缺角方形、缺角梯形或缺角异形，且在缺角内及底面处均布设有粘结胶。

技术总结本技术揭示了一种适用于MEMS传感器的低应力封装结构，与MEMS芯片、ASIC芯片和陶瓷管壳一体封装相关联，在MEMS芯片底部增设有方形且一体胶粘的垫板，且所述垫板通过支撑架与陶瓷管壳一体胶粘并保持浮空状，其中该支撑架面向垫板底侧任一外角或底边设有立体相容的折面阴角，且折面阴角与垫板侧壁间隙配合，折面阴角中朝上的表面布设有粘结胶；在垫板底面粘结及垫板重力状态下，该粘结胶侧向溢胶，垫板侧壁与折面阴角中朝内侧的表面粘结固定，该支撑架底部与陶瓷管壳粘结固定。应用本技术该封装结构，通过引入支撑架能部分吸收向上传递给垫板和MEMS芯片、ASIC芯片的残余应力，并通过分阶段的粘胶联结，有利于逐步缓冲应力，从而提高MEMS传感器的测量精度。技术研发人员：伍星,周俊受保护的技术使用者：苏州感测通信息科技有限公司技术研发日：20231108技术公布日：2024/6/20