[發(fā)明專利]一種MEMS加速度計的多級抗過載封裝結(jié)構(gòu)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110547412.7
• 申請日: 2021-05-19
• 公開（公告）號: CN113371670A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉國文;高乃坤;劉宇;劉福民;馬智康;徐杰;王學(xué)鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航天控制儀器研究所
• 主分類號: B81B7/00
• 分類號: B81B7/00;B81B7/02;B81C1/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 徐曉艷

1.一種MEMS加速度計的多級抗過載封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于包括封裝管殼(1)、封裝蓋板(2)、外止檔(4)、側(cè)面應(yīng)力緩沖層(7)、上表面應(yīng)力緩沖層(8)；其中：

所述MEMS加速度計包括MEMS加速度計芯片(5)和ASIC芯片(11)，ASIC芯片(11)用于MEMS加速度計芯片信號調(diào)理和采集，所述被封裝MEMS加速度計芯片(5)固定在封裝管殼(1)基底上；被封裝MEMS加速度計芯片(5)粘貼在封裝管殼(1)上；外止檔(4)固化在封裝管殼(1)基底上，外止檔(4)罩在被封裝MEMS加速度計芯片(5)上方，使得被封裝MEMS加速度計芯片(5)位于外止檔(4)內(nèi)部，且所述被封裝MEMS加速度計芯片(5)和外止檔(4)之間留有抗過載間隙，用于限制被封裝MEMS加速度計芯片(5)在高過載環(huán)境下的位移改變量；所述被封裝ASIC芯片(11)粘結(jié)在外止檔(4)上表面；

所述被封裝MEMS加速度計芯片(5)的側(cè)面和上表面涂覆有分布式布局的柔性聚合物作為應(yīng)力緩沖層，分別記為側(cè)面應(yīng)力緩沖層(7)和上表面應(yīng)力緩沖層(8)；在高過載情況下被封裝MEMS加速度計芯片與外止檔產(chǎn)生碰撞時，利用應(yīng)力緩沖層的儲存和耗散能量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MEMS加速度計的多級抗過載封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述外止檔(4)結(jié)構(gòu)為倒U型。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MEMS加速度計的多級抗過載封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述外止檔(4)選擇陶瓷材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MEMS加速度計的多級抗過載封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述外止檔(4)通過第一粘結(jié)劑(3)固化在封裝管殼(1)基底上；所述第一粘結(jié)劑(3)采用平鋪的方式粘接，且粘度越大越好。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MEMS加速度計的多級抗過載封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述外止檔(4)邊緣設(shè)有光學(xué)觀察窗，用以校準被封裝MEMS加速度計芯片與外止檔(4)的相對位置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MEMS加速度計的多級抗過載封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述側(cè)面應(yīng)力緩沖層(7)和上表面應(yīng)力緩沖層(8)的厚度為微米量級。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MEMS加速度計的多級抗過載封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述被封裝MEMS加速度計芯片(5)和外止檔(4)之間的抗過載間隙取值范圍為2-5μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MEMS加速度計的多級抗過載封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述被封裝ASIC芯片(11)采用第二粘結(jié)劑粘結(jié)在外止檔(4)上表面；

所述第二粘結(jié)劑選取ASIC專用粘結(jié)劑，以平鋪的方式進行被封裝ASIC芯片(11)和外止檔的粘結(jié)固定(4)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MEMS加速度計的多級抗過載封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述被封裝MEMS加速度計芯片(5)通過第三粘結(jié)劑固定在封裝管殼(1)基底上，所述第三粘結(jié)劑通過點膠的方式使其呈圓柱狀附著在封裝管殼(1)基底上。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種MEMS加速度計的多級抗過載封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述被封裝MEMS加速度計芯片(5)與被封裝ASIC芯片(11)的相應(yīng)電極焊盤進行金屬引線互連，被封裝ASIC芯片(11)通過金屬引線與位于封裝管殼(1)內(nèi)的相應(yīng)焊盤實現(xiàn)電氣連接。