一种贴片式封装MEMS传感器的制作方法

一种贴片式封装mems传感器
技术领域
1.本实用新型涉及mems传感器技术领域，具体的说，涉及了一种贴片式封装mems传感器。


背景技术：

2.mems传感器是采用微电子和微机械加工技术的一种新型传感器，与传统的传感器相比，具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。目前mems传感器主要有气体、压力、加速度、流量、温度、湿度等类型，广泛应用于工业制造、消费电子、智能家居、可穿戴设备、医疗产品、航空航天等领域。
3.目前已有的mems传感器的制造方法，由于需要同时封装敏感芯片和asic芯片，因此传感器封装尺寸需要同时兼容敏感芯片和asic芯片的尺寸，而传感器的封装尺寸将制约mems传感器在小型化、集成化领域的应用，不利于传感器的广泛应用。
4.为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种贴片式封装mems传感器。
6.为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种贴片式封装mems传感器，包括基座、敏感芯片和asic芯片，所述基座开设有第一腔体和第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体上下布设，所述敏感芯片设置在所述基座的第一腔体内，所述asic芯片设置在所述基座的第二腔体内；
7.所述敏感芯片与所述asic芯片连接，所述asic芯片与所述基座的底部输出焊盘连接。
8.进一步的，所述基座的第一腔体和第二腔体之间设置通孔焊盘，所述通孔焊盘用于将第一腔体内的敏感芯片的检测信号传输至所述第二腔体内的asic芯片。
9.本实用新型提供了一种结构更紧凑的贴片式封装mems传感器，包括双腔结构的基座，所述敏感芯片和所述asic芯片上下布设在不同的腔体内，大大缩小了mems传感器的封装尺寸，有利于mems传感器的小型化、集成化应用，尤其是在消费类电子领域，尺寸上不再受制约。
附图说明
10.图1是本实用新型的剖视图；
11.图2是本实用新型的正面封装结构示意图；
12.图3和图4是本实用新型的背面封装结构示意图；
13.图中：1.基座；2.敏感芯片；3.热敏电阻；4.asic芯片；5.上盖；6.底盖；7.通孔焊盘；8.电极焊盘；9.背腔焊盘；10.底部输出焊盘。
具体实施方式
14.下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
15.实施例1
16.如附图1至附图4所示，一种贴片式封装mems传感器，它包括基座1、敏感芯片2和asic芯片4，所述基座1开设有第一腔体和第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体上下布设，所述敏感芯片2设置在所述基座1的第一腔体内，所述asic芯片4设置在所述基座1的第二腔体内；所述敏感芯片2与所述asic芯片4连接，所述asic芯片4与所述基座1的底部输出焊盘10连接。
17.需要说明的是，所述第一腔体为所述基座1的正面腔体，所述第二腔体为所述基座1的背面腔体，两个腔体构成双腔结构，使得所述敏感芯片2和所述asic芯片4可以上下布设，从而在同时兼容敏感芯片2和asic芯片4前提下，缩小传感器的封装尺寸。
18.如附图2所示，所述基座1的第一腔体和第二腔体之间设置通孔焊盘7，所述通孔焊盘7用于将第一腔体内的敏感芯片2的检测信号传输至所述第二腔体内的asic芯片4。可以理解，所述通孔焊盘7为连接第一腔体和第二腔体之间的焊盘，所述通孔焊盘7的数量与所述敏感芯片2的电极焊盘8数量相匹配，具体根据实际需要设置。
19.进一步的，所述基座1上方还设置上盖5，所述上盖5通过胶水粘接或焊接方式盖设在所述第一腔体上；所述基座1下方还设置底盖6，所述底盖6通过胶水粘接或焊接方式盖设在所述第二腔体上。
20.在一种具体实施方式中，所述敏感芯片2为气敏元件，所述上盖5为带气孔的金属盖板。在另一种具体实施例中，所述敏感芯片2包括热电堆元件和热敏电阻3，所述上盖5为滤光片。
21.可以理解，所述底盖6也可以直接用胶水替代，胶水填充整个基座1的第二腔体，然后固化保护asic芯片4。
22.需要说明的是，上述结构不仅适用于目前热电堆、气体等领域，也同样适用于其他应用方向的传感器，通过该结构均可以将传感器的尺寸缩小。
23.本实用新型保护的范围不仅限于示意图的形状、尺寸及材料，敏感芯片2和asic芯片4的数量也不限于示意图所示。其他如果采取这种双腔式结构和敏感芯片、asic芯片4封装成的mems传感器也属于该实用新型保护范围内。
24.实施例2
25.本实施例与实施例1的区别在于：所述通孔焊盘7的一侧通过金属引线与所述敏感芯片2的电极焊盘8引线键合，所述通孔焊盘7的另一侧通过金属引线与所述asic芯片4的输入焊盘引线键合，所述asic芯片4的输出焊盘连接所述基座1的底部输出焊盘10。
26.如附图4所示，所述asic芯片4的输出焊盘通过背腔焊盘9连接所述基座1的底部输出焊盘10，所述背腔焊盘9的一侧通过金属引线与所述asic芯片4的输出焊盘引线键合，所述背腔焊盘9的另一侧与所述基座1的底部输出焊盘10导通连接。可以理解，基座成型时，所述背腔焊盘9与所述底部输出焊盘10已在基座内部导通连接。
27.需要说明的是，所述背腔焊盘9设置在所述基座1的第二腔体中，所述基座1的底部输出焊盘10设置在所述基座1底部，同一位置的背腔焊盘9和底部焊盘10一一对应导通连接，可将第二腔体内asic芯片4信号引至传感器的底部输出焊盘10。
28.可以理解，若该贴片式封装mems传感器为热电堆式传感器，所述基座1的第一腔体内的热电堆元件2和热敏电阻3通过胶水粘贴方式固定，防止热电堆元件2和热敏电阻3松动，影响检测精度；所述热电堆元件2和热敏电阻3分别通过引线键合的方式，使用金属引线将电极焊盘8和通孔焊盘7连接，以将所述热电堆元件2和热敏电阻3的检测信号传输至所述通孔焊盘7。
29.需要说明的是，若该贴片式封装mems传感器为其他类型的传感器，所述基座1的第一腔体内无需安装热敏电阻3。
30.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。


技术特征：
1.一种贴片式封装mems传感器，其特征在于：包括基座、敏感芯片和asic芯片，所述基座开设有第一腔体和第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体上下布设，所述敏感芯片设置在所述基座的第一腔体内，所述asic芯片设置在所述基座的第二腔体内；所述敏感芯片与所述asic芯片连接，所述asic芯片与所述基座的底部输出焊盘连接。2.根据权利要求1所述的贴片式封装mems传感器，其特征在于：所述基座的第一腔体和第二腔体之间设置通孔焊盘，所述通孔焊盘用于将第一腔体内的敏感芯片的检测信号传输至所述第二腔体内的asic芯片。3.根据权利要求2所述的贴片式封装mems传感器，其特征在于：所述通孔焊盘的一侧与所述敏感芯片的电极焊盘引线键合，所述通孔焊盘的另一侧与所述asic芯片的输入焊盘引线键合，所述asic芯片的输出焊盘连接所述基座的底部输出焊盘。4.根据权利要求1所述的贴片式封装mems传感器，其特征在于：所述asic芯片的输出焊盘通过背腔焊盘连接所述基座的底部输出焊盘，所述背腔焊盘的一侧与所述asic芯片的输出焊盘引线键合，所述背腔焊盘的另一侧与所述基座的底部输出焊盘导通连接。5.根据权利要求1所述的贴片式封装mems传感器，其特征在于：所述基座上方还设置上盖，所述上盖通过胶水粘接或焊接方式盖设在所述第一腔体上。6.根据权利要求5所述的贴片式封装mems传感器，其特征在于：所述敏感芯片为气敏元件，所述上盖为带气孔的盖板。7.根据权利要求5所述的贴片式封装mems传感器，其特征在于：所述敏感芯片包括热电堆元件和热敏电阻，所述上盖为滤光片。8.根据权利要求1所述的贴片式封装mems传感器，其特征在于：所述基座下方还设置底盖，所述底盖通过胶水粘接或焊接方式盖设在所述第二腔体上。

技术总结
本实用新型提供一种贴片式封装MEMS传感器，它包括基座、敏感芯片和ASIC芯片，所述基座开设有第一腔体和第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体上下布设，所述敏感芯片设置在所述基座的第一腔体内，所述ASIC芯片设置在所述基座的第二腔体内；所述敏感芯片与所述ASIC芯片连接，所述ASIC芯片与所述基座的底部输出焊盘连接。相对目前现有的单腔体贴片式封装或TO式封装，该贴片式封装MEMS传感器体积更小，更加有利于MEMS传感器的小型化、集成化应用。集成化应用。集成化应用。


技术研发人员：高胜国 古瑞琴 杨志博 郭海周 王利利
受保护的技术使用者：郑州炜盛电子科技有限公司
技术研发日：2020.12.04
技术公布日：2021/10/23