[發明專利]一種抗干擾熱釋電傳感器芯片支撐結構

在審

• 申請號: 201611257138.5
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106784294A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 李龍
• 申請（專利權）人: 北立傳感器技術（武漢）有限公司
• 主分類號: H01L41/053
• 分類號: H01L41/053
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司11212
• 代理人: 楊立,李蕾

技術領域

本發明涉及溫控芯片技術領域，具體地指一種抗干擾熱釋電傳感器芯片支撐結構。

背景技術

現有的熱釋電傳感器芯片支撐結構主要有兩種：1)如圖1、2所示，芯片單點支撐；2)芯片直接貼于電路板基板上。這兩種技術對于器件性能和穩定性都存在一定的影響。

對于前者，通過附圖1、2進行說明：傳感器芯片支撐底座，包括導電柱1和實心底座3。導電柱1與實心底座3通過以金屬材質或陶瓷材質鍍金制成。使用時將芯片2用導電膠粘貼至導電柱1上方，實心底座2通過導電膠粘貼至電路板上。而后者則是直接將芯片與電路板基板通過導電銀膠連接固定。這兩種方式均無法使得熱感應芯片獲得較強的抗干擾性能，而容易產生麥克風效應。

凡熱釋電材料必是壓電材料，由于壓電材料本身具有壓電效應，即受到微小形變或振動就會產生電荷輸出。此效應會對熱釋電信號產生干擾，即噪聲干擾。熱釋電材料作為熱釋電傳感器的核心靈敏元芯片，在實際使用中，往往需要減薄至微米級別的薄片以提高探測性能，并進行懸空處理以提高熱利用率。極薄芯片若支撐結構不當極易受到干擾。

附圖1、2中，導電柱1粘貼傳感器芯片，因極薄的芯片只有單點支撐，在遭遇震動時，會產生振動加速度，在壓電效應的驅使下導致傳感器芯片在使用過程中出現嚴重的麥克風效應(微音效應)，使得傳感器信號受到顫噪電壓的干擾，大大降低傳感器的穩定性。

對于直接將芯片與電路板基板通過導電銀膠連接固定的傳感器，雖然減小了芯片的麥克風效應，但是由于接觸面大，芯片所接收的熱量散失嚴重，極大的影響了熱利用率，削弱了傳感器的響應信號，從而達不到高靈敏度和高探測率的效果。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是解決麥克風效應等現象對熱感應芯片造成的信號干擾。為解決上述的技術問題,本發明提供可抑制麥克風效應的抗干擾熱釋電傳感器芯片支撐結構。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

一種抗干擾熱釋電傳感器芯片支撐結構，包括圓柱形導電柱，所述導電柱上端支撐有芯片，所述導電柱與所述芯片的幾何中心相對應；

所述芯片與所述導電柱之間設置有導電銀膠層，所述導電柱下端與底座相連接，所述底座上還設置有若干個穩定柱，所述穩定柱上端通過絕緣層與所述芯片相連接。

通過上述技術方案，不僅在中心設置了導電的導電柱，還設置了若干個穩定柱，通過穩定柱結構相互補償，降低芯片的麥克風效應。

進一步地，所述穩定柱均勻對稱分布，以優化降低麥克風效應的效果。

又進一步地，所述穩定柱分布在所述芯片邊緣，以進一步優化降低麥克風效應的效果。

還進一步地，所述底座下端通過若干個底座支腳與電路板基板相連接，所述底座下端、所述底座支腳與所述電路板基板之間構成空腔狀的底座凹槽。

通過上述的技術方案，設置底座支腳將底座與電路板基板分隔開，進一步提高懸空度，使之間產生隔絕熱傳導效應的空腔。

更進一步地，所述底座支腳均勻對稱分布。

再進一步地，所述底座支腳與所述底座邊緣連接。

同理，底座支腳與穩定柱一樣均勻間隔布置在底座邊緣，進一步的提高本結構的抗干擾性。

所述底座面積不小于所述芯片，提高了整個結構的穩定性。

本發明的有益之處在于該新型中的支撐結構，可以降低對芯片橫向、縱向兩個方向的應力，從而可以有效地降低芯片的麥克風效應，提高傳感器的性能穩定性。

附圖說明

圖1為現有的芯片支撐結構俯視示意圖；

圖2為現有的芯片支撐結構側視示意圖；

圖3為本發明中抗干擾芯片支撐結構的俯視示意圖；

圖4為本發明中抗干擾芯片支撐結構的側視示意圖；

圖5為本發明抗橫向應力的應力/位移量對比圖；

圖6為對芯片施加如圖5所示位移形變后表面應力的平面效果圖(線條疏密程度代表應力大小，線條越密，應力越大)；

圖7為四分之一熱釋電芯片形變與應力的關系圖(外圍穩定柱距離中心導電柱距離影響了應力分布情況，線條的疏密程度反應了應力大小)；

圖8為本發明的對應于圖7的振動響應對于穩定柱-導電柱距離依賴關系示意圖(以2mm*2mm尺寸芯片為例，穩定柱-導電柱距離為對角線方向)。

附圖中，各標號所代表的部件列表如下：

1導電柱；2芯片；3底座；4穩定柱；5底座支腳；6底座凹槽。

具體實施方式