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CN114383733A - 一种泄压式金属壳封装红外感温数字信号输出传感器及其制备方法 - Google Patents

一种泄压式金属壳封装红外感温数字信号输出传感器及其制备方法 Download PDF

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CN114383733A CN202210036040.6A CN202210036040A CN114383733A CN 114383733 A CN114383733 A CN 114383733A CN 202210036040 A CN202210036040 A CN 202210036040A CN 114383733 A CN114383733 A CN 114383733A
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Abstract

本发明涉及传感器技术领域,具体地说是一种泄压式金属壳封装红外感温数字信号输出传感器及其制备方法,包括固晶、焊线、ASIC封胶、画锡膏、AOI检查、SMT贴壳和回流焊步骤,包括焊盘,MEMS红外感温芯片,ASIC芯片,键合线,金属壳,粘胶,红外截止滤波片,金属壳底部有基板,基板底部分别有2个焊盘,焊盘上布通并穿过基板,基板上有MEMS红外感温芯片和ASIC芯片,MEMS红外感温芯片和ASIC芯片通过键合线与焊头连接,金属壳的顶部内侧通过粘胶设置有红外截止滤波片,本发明同现有技术相比,通过PCB基材通孔设计代替金属底座,整合ASIC,受热膨胀减小,避免了薄膜破裂,提高了良品率和生产效率。

Description

一种泄压式金属壳封装红外感温数字信号输出传感器及其制 备方法
技术领域
本发明涉及传感器技术领域,具体地说是一种泄压式金属壳封装红外感温数字信号输出传感器及其制备方法。
背景技术
MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)传感器是利用MEMS工艺制备的微结构,结合专用集成电路(ASIC)组成智能化微传感器,如微陀螺、微加速度计、微压力传感器等,与传统的传感器相比,它具有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。
但现有技术中由于MEMS为微机械芯片,芯片表面是一层薄膜,在器件加工时,封壳的胶水的凝固需要高温,温度超过150度,薄膜在密封的腔体内,气体膨胀,经常出现MEMS膜破的情况,所以通常使用冷焊接,但是冷焊接工艺造成最终的成品器件体积高度高。
因此,需要设计一种泄压式金属壳封装红外感温数字信号输出传感器及其制备方法,通过独特的结构设计,对红外热电堆的信号进行采集和处理,生成高精度的数字信号,采用这种工艺封装出来的成品在工作时受热膨胀大大减小,避免了薄膜破裂的情况,进一步降低了生产成本,提高了生产效率。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足,提供了一种泄压式金属壳封装红外感温数字信号输出传感器及其制备方法,通过独特的结构设计,对红外热电堆的信号进行采集和处理,生成高精度的数字信号,采用这种工艺封装出来的成品在工作时受热膨胀大大减小,避免了薄膜破裂的情况,进一步降低了生产成本,提高了生产效率。
为了达到上述目的,本发明提供一种泄压式金属壳封装红外感温数字信号输出传感器及其制备方法,包括固晶、焊线、ASIC封胶、画锡膏、AOI检查、SMT贴壳和回流焊;
固晶的步骤包括:
S10:准备基板和基板清洗;
S11:在基板上贴ASIC芯片首检后贴ASIC芯片;
S12:对生产装备进行检查后对基板固化烘烤;
S13:通过plasma等离子对基板进行清洗;
S14:在基板上贴MEMS芯片首检后贴MEMS芯片;
S15:生产检查后对基板固化烘烤;
焊线的步骤包括:
S20:准备基板并对焊线进行首检;
S21:进行焊线;
S22:生产检查后对待ASIC点胶片;
ASIC封胶步骤包括:
S30:准备待封胶基板;
S31:胶解冻并做点胶前首检;
S32:进行点胶片;
S33:进行生产检查和QC检查;
S34:烘烤并待画锡膏;
画锡膏的步骤包括:
S40:固化ASIC封胶;
S41:锡膏解冻并做画锡膏首检;
S42:画锡膏生产后并做QC检查;
AOI检查的步骤包括:
S50:待AOI检查料片;
S51:对封胶画锡后的基板并做外观AOI检查;S52:上传数据并做QC检查;
S53:SMT贴壳;
SMT贴壳的步骤包括:
S60:准备待贴壳料片并做贴壳首检;
S61:贴壳生产并做QC检查;
S62:待回流焊;
回流焊的步骤包括:
S70:准备待回流焊料片;
S71:回流焊首检;
S72:进行回流焊接;
S73:QC检查;
基板采用PCB基材并且做通孔设计。
一种泄压式金属壳封装红外感温数字信号输出传感器,包括焊盘,MEMS红外感温芯片,ASIC芯片,键合线,金属壳,粘胶,红外截止滤波片,金属壳的底部设置有基板,基板底部分别设置有2个焊盘,焊盘的布铜并穿过基板,基板上设置有MEMS红外感温芯片和ASIC芯片,MEMS红外感温芯片和ASIC芯片通过键合线连接,并通过键合线与焊盘连接,金属壳的顶部内侧通过粘胶设置有红外截止滤波片。
基板有通孔设计,金属壳(5)密封设计。
红外截止滤波片将金属壳顶部开口完全覆盖并与金属壳紧密贴合。
本发明同现有技术相比,通过PCB基材代替金属底座,并对基材进行通孔设计,而且器件中整合了ASIC,对红外热电堆的信号进行采集和处理,生成高精度的数字信号,采用这种工艺封装出来的成品在工作时受热膨胀大大减小,避免了薄膜破裂的情况,提高了良品率的同时,提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明传感器的结构示意图。
图2为本发明的制作工艺流程示意图。
附图标记说明:
1为焊盘,2为MEMS红外感温芯片,3为ASIC芯片,4为键合线,5为金属壳,6为粘胶,7为红外截止滤波片。
具体实施方式
现结合附图对本发明做进一步描述。
参见图1和图2,本发明提供一种泄压式金属壳封装红外感温数字信号输出传感器及其制备方法,包括固晶、焊线、ASIC封胶、画锡膏、AOI检查、SMT贴壳和回流焊;
固晶的步骤包括:
S10:准备基板和基板清洗;
S11:在基板上贴ASIC芯片首检后贴ASIC芯片;
S12:对生产装备进行检查后对基板固化烘烤;
S13:通过plasma等离子对基板进行清洗;
S14:在基板上贴MEMS芯片首检后贴MEMS芯片;
S15:生产检查后对基板固化烘烤;
焊线的步骤包括:
S20:准备基板并对焊线进行首检;
S21:进行焊线;
S22:生产检查后对待ASIC点胶片;
ASIC封胶步骤包括:
S30:准备待封胶基板;
S31:胶解冻并做点胶前首检;
S32:进行点胶片;
S33:进行生产检查和QC检查;
S34:烘烤并待画锡膏;
画锡膏的步骤包括:
S40:固化ASIC封胶;
S41:锡膏解冻并做画锡膏首检;
S42:画锡膏生产后并做QC检查;
AOI检查的步骤包括:
S50:待AOI检查料片;
S51:对封胶画锡后的基板并做外观AOI检查;
S52:上传数据并做QC检查;
S53:SMT贴壳;
SMT贴壳的步骤包括:
S60:准备待贴壳料片并做贴壳首检;
S61:贴壳生产并做QC检查;
S62:待回流焊;
回流焊的步骤包括:
S70:准备待回流焊料片;
S71:回流焊首检;
S72:进行回流焊接;
S73:QC检查;
基板采用PCB基材并且做通孔设计。
一种泄压式金属壳封装红外感温数字信号输出传感器,包括焊盘1,MEMS红外感温芯片2,ASIC芯片3,键合线4,金属壳5,粘胶6,红外截止滤波片7,金属壳5的底部设置有基板,基板底部分别设置有2个焊盘1,焊盘1的布铜并穿过基板,基板上设置有MEMS红外感温芯片2和ASIC芯片3,MEMS红外感温芯片2和ASIC芯片3通过键合线4连接,并通过键合线4与焊盘连接,金属壳5的顶部内侧通过粘胶6设置有红外截止滤波片7。
基板有通孔设计,金属壳(5)密封设计。
红外截止滤波片7将金属壳5顶部开口完全覆盖并与金属壳5紧密贴合。
实施例:
首先准备基板和基板清洗,基板采用PCB基材并做通孔,在基板上贴ASIC芯片首检后贴ASIC芯片3,然后对基板固化烘烤,通过plasma等离子对基板进行清洗,在基板上贴MEMS芯片2首检后贴MEMS芯片2,再次对基板固化烘烤;将MEMS红外感温芯片2和ASIC芯片3通过键合线4连接,再将MEMS红外感温芯片2和ASIC芯片3与焊盘通过键合线4连接,生产检查后对待ASIC芯片3点胶片,QC检查后烘烤,固化ASIC封胶锡膏解冻并做画锡膏,待AOI检查料片,PCB打码并做外观AOI检查后上传数据并做QC检查后进行SMT贴壳,QC检查后进行回流焊接,最终做QC检查后完成。
本发明从整体上解决了现有器件加工时因高温导致的粘胶熔化导致MEMS膜破裂的问题,以及冷焊接造成器件体积过大的问题,通过PCB基材代替金属底座,并基材进行通孔设计,而且器件中,整合了ASIC,对红外热电堆的信号进行采集和处理,生成高精度的数字信号,采用这种工艺封装出来的成品在工作时受热膨胀大大减小,避免了薄膜破裂的情况,整体产品结构紧凑,设计巧妙,大大降低了生产成本,提高生产效率,具备较大的市场推广空间。

Claims (4)

1.一种泄压式金属壳封装红外感温数字信号输出传感器的制备方法,其特征在于,包括固晶、焊线、ASIC封胶、画锡膏、AOI检查、SMT贴壳和回流焊;
所述固晶的步骤包括:
S10:准备基板和基板清洗;
S11:在基板上贴ASIC芯片首检后贴ASIC芯片;
S12:对生产装备进行检查后对基板固化烘烤;
S13:通过plasma等离子对基板进行清洗;
S14:在基板上贴MEMS芯片首检后贴MEMS芯片;
S15:生产检查后对基板固化烘烤;
所述焊线的步骤包括:
S20:准备基板并对焊线进行首检;
S21:进行焊线;
S22:生产检查后对待ASIC点胶片;
所述ASIC封胶步骤包括:
S30:准备待封胶基板;
S31:胶解冻并做点胶前首检;
S32:进行点胶片;
S33:进行生产检查和QC检查;
S34:烘烤并待画锡膏;
所述画锡膏的步骤包括:
S40:固化ASIC封胶;
S41:锡膏解冻并做画锡膏首检;
S42:画锡膏生产后并做QC检查;
所述AOI检查的步骤包括:
S50:待AOI检查料片;
S51:对封胶画锡后的基板做外观AOI检查;
S52:上传数据并做QC检查;
S53:SMT贴壳;
所述SMT贴壳的步骤包括:
S60:准备待贴壳料片并做贴壳首检;
S61:贴壳生产并做QC检查;
S62:待回流焊;
所述回流焊的步骤包括:
S70:准备待回流焊料片;
S71:回流焊首检;
S72:进行回流焊接;
S73:QC检查;
所述基板采用PCB基材并且做通孔设计。
2.一种根据权利要求1所述的制备方法制得的泄压式金属壳封装红外感温数字信号输出传感器,其特征在于,包括焊盘(1),MEMS红外感温芯片(2),ASIC芯片(3),键合线(4),金属壳(5),粘胶(6),红外截止滤波片(7),所述金属壳(5)的底部设置有基板,所述基板底部分别设置有2个焊盘(1),所述焊盘(1)布铜并穿过基板,所述基板上设置有MEMS红外感温芯片(2)和ASIC芯片(3),所述MEMS红外感温芯片(2)和ASIC芯片(3)通过键合线(4)连接,并通过键合线(4)与焊盘连接,所述金属壳(5)的顶部内侧通过粘胶(6)设置有红外截止滤波片(7)。
3.根据权利要求3所述的一种泄压式金属壳封装红外感温数字信号输出传感器,其特征在于,所述基板有通孔设计,金属壳(5)密封设计。
4.根据权利要求3所述的一种泄压式金属壳封装红外感温数字信号输出传感器,其特征在于,所述红外截止滤波片(7)将金属壳(5)顶部开口完全覆盖并与金属壳(5)紧密贴合。
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