[實用新型]低成本低應力真空封裝MEMS傳感器

有效

• 申請號: 202020189667.1
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN212222411U
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 王建國;申亞琪
• 申請（專利權）人: 蘇州捷研芯電子科技有限公司
• 主分類號: B81B7/00
• 分類號: B81B7/00;B81B7/02
• 代理公司: 南京艾普利德知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32297
• 代理人: 陸明耀

本實用新型揭示了一種低成本低應力真空封裝MEMS傳感器，包括基板以及固設在所述基板上的MEMS元件，所述基板上固設有一金屬外殼，所述金屬外殼和所述基板配置界定一用以容置MEMS元件的容置空間，所述容置空間為真空環境，所述金屬外殼上設有一可用于抽真空的間隙；所述金屬外殼和基板外整體或部分采用真空覆膜的方式覆蓋有環氧樹脂層，且所述環氧樹脂層至少堵塞所述間隙。本實用新型的有益效果主要體現在：環氧樹脂層覆蓋在金屬外殼上，使容置空間為真空環境，杜絕應力對芯片造成影響，提高靈敏度，且延長該傳感器的使用壽命。

技術領域

本實用新型涉及MEMS傳感器封裝技術領域，具體而言，尤其涉及一種低成本低應力真空封裝MEMS傳感器。

背景技術

微機電系統（MEMS）技術主要用于制作微傳感器、微執行器、微型構件、微光學器件等。隨著MEMS技術的快速發展，機械、電子等科研機構和企業研發出了大量MEMS芯片，但大部分難以投入實際生產，其主要原因之一是封裝問題尚未得到解決。

封裝技術是微加速度計的關鍵技術之一，封裝效應引起的穩定性問題已經成為微加速度計向高精度應用領域邁進的最大障礙之一。目前，傳統封裝方法有很多，常見的如中國專利CN200710300853.7公開的一種半導體封裝體及其制造方法，該半導體封裝體包括：基板；芯片，位于基板上方；模封樹脂，填充在芯片周圍，用于保護芯片并且將芯片與外界隔離；焊球，位于基板下方，用于電連接到外部電路；保護膜，涂敷在模封樹脂的外表面上。上述方案中模封樹脂填充在芯片周圍，而模封樹脂的熱膨脹系數遠大于芯片，因此，隨著溫度的升高，模封樹脂的體積越發增大，極易導致芯片壓損或變形，嚴重影響使用壽命。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種低成本低應力真空封裝MEMS傳感器。

本實用新型的目的通過以下技術方案來實現：

一種低成本低應力真空封裝MEMS傳感器，包括基板以及固設在所述基板上的MEMS元件，所述基板上固設有一金屬外殼，所述金屬外殼和所述基板配置界定一用以容置MEMS元件的容置空間，所述容置空間為真空環境，所述金屬外殼上設有一可用于抽真空的間隙；所述金屬外殼和基板外整體或部分采用真空覆膜的方式覆蓋有環氧樹脂層，且所述環氧樹脂層至少堵塞所述間隙。

優選的，所述環氧樹脂層延伸置于所述間隙內的長度大于150um，且延伸置于所述間隙內的所述環氧樹脂層的寬度等于所述間隙的寬度。

優選的，所述環氧樹脂層包覆整個金屬外殼的外表面。

優選的，所述金屬外殼為長方體結構。

優選的，所述金屬外殼和所述基板采用錫膏回流焊接的方式固定。

優選的，所述MEMS元件包括通過焊球設置在所述基板上的芯片II，所述芯片II通過金線II與設置在所述基板內的信號引出PAD電性連接；所述芯片II上設有芯片I，所述芯片I與所述芯片II之間通過金線I電性連接。

優選的，所述MEMS元件包括固設在所述基板上的芯片II，所述芯片II與設置在所述基板內的信號引出PAD電性連接；所述芯片II上設有芯片I，所述芯片I與所述芯片II之間通過金線I電性連接。

優選的，所述基板可為陶瓷板或硅基板或樹脂基板。

本實用新型的有益效果主要體現在：

1、環氧樹脂層覆蓋在金屬外殼上，使容置空間為真空環境，杜絕應力對芯片造成影響，提高靈敏度，且延長該傳感器的使用壽命；

2、環氧樹脂堵塞金屬外殼和基板間的間隙，當溫度升高時，環氧樹脂的體積愈發增大，致使水汽更加難以進入，提高了傳感器對高低溫耐沖擊能力和高溫高濕環境下抗腐蝕能力，可靠性等級從MSL3提高到MSL1水平；