[发明专利]一种压力传感器的封装结构及方法

权利要求书

1.一种压力传感器的封装结构，其特征在于，包括：上盖板、下盖板和带有振动薄膜的压力传感器芯片；所述下盖板上设置有第一矩形凹槽和第二矩形凹槽；所述第二矩形凹槽内嵌入所述第一矩形凹槽的底部，使所述第一矩形凹槽和第二矩形凹槽连通形成两级空腔结构；所述第一矩形凹槽的底部设置有贯穿下盖板的通孔；所述通孔的上下表面连接焊盘和布线层；所述压力传感器芯片凸点与所述通孔连接，使所述压力传感器芯片嵌入所述第一矩形凹槽内部，且与所述第一矩形凹槽密封连接；所述上盖板上设置有第三矩形凹槽，所述第三矩形凹槽的底部中心处设置有贯穿所述上盖板的通孔；所述压力传感器芯片位于所述上盖板与下盖板连接所形成的空间内部。

2.如权利要求1所述的压力传感器的封装结构，其特征在于，所述压力传感器芯片与第一矩形凹槽密封连接采用绝缘密封材料密封。

3.如权利要求1所述的压力传感器的封装结构，其特征在于，所述上盖板与下盖板连接采用粘合剂实现。

4.如权利要求1所述的压力传感器的封装结构，其特征在于，所述第一矩形凹槽的宽度大于所述压力传感器芯片的直径；所述第二矩形凹槽的宽度大于所述压力传感器芯片的振动薄膜的直径；所述第三矩形凹槽的宽度大于所述第一矩形凹槽的宽度；所述上盖板通孔的直径不大于振动薄膜的直径。

5.如权利要求1-4中任一所述的压力传感器的封装结构，其特征在于，所述上盖板和下盖板均由陶瓷基板制备而成。

6.如权利要求1-4中任一所述的压力传感器的封装结构，其特征在于，所述压力传感器芯片由碳化硅或氮化铝制成；所述压力传感器芯片的中间区域为凹型空腔结构，所述凹型空腔的薄底区域为振动膜，所述凹型空腔的背面为布线层，所述布线层上设置有凸点。

7.一种压力传感器的封装方法，其特征在于，包括：

采用陶瓷基板制备下盖板，并在所述下盖板上设置第一矩形凹槽和第二矩形凹槽，所述第二矩形凹槽内嵌入所述第一矩形凹槽的底部，使所述第一矩形凹槽和第二矩形凹槽连通形成两级空腔结构；在所述第一矩形凹槽的底部设置通孔，并在所述通孔的上下表面设置焊盘和布线层；

将带有振动薄膜的压力传感器芯片凸点与所述通孔连接，使所述压力传感器芯片嵌入所述第一矩形凹槽内部，且与所述第一矩形凹槽密封连接；

采用陶瓷基板制备上盖板，并在所述上盖板上设置第三矩形凹槽，在所述第三矩形凹槽的底部中心处设置有贯穿所述上盖板的通孔；

将所述上盖板与下盖板连接，使所述压力传感器芯片位于所述上盖板与下盖板连接所形成的空间内部。

8.如权利要求7所述的压力传感器的封装方法，其特征在于，所述采用陶瓷基板制备下盖板的步骤具体包括：

在第一生陶瓷片上开设第一矩形凹槽，在第二生陶瓷片上开设第二矩形凹槽，所述第一矩形凹槽的宽度大于压力传感器芯片的直径；所述第二矩形凹槽的宽度大于压力传感器芯片的振动薄膜的直径；

在第二、三生陶瓷片上钻通孔，对所述通孔注浆，在所述通孔内填入金属浆料，经过烘干烧结实现金属化，并在第二生陶瓷片的通孔上表面和第三生陶瓷片的通孔下表面设置焊盘和布线层；

在预置的热压温度、压力和真空条件下，将第一、第二和第三生陶瓷片按照预先设置的层数及次序进行热压叠加粘接，使所述第二矩形凹槽内嵌入所述第一矩形凹槽的底部，所述第一矩形凹槽和第二矩形凹槽连通形成两级空腔结构；

将热压叠加粘接后的生陶瓷片进行排胶和烧结处理。

9.如权利要求8所述的压力传感器的封装方法，其特征在于，所述采用陶瓷基板制备上盖板的步骤具体包括：

在第四生陶瓷片上开设第三矩形凹槽，所述第三矩形凹槽的宽度大于所述第一矩形凹槽的宽度；

在第五生陶瓷片上开设通孔，使所述通孔位于所述第三矩形凹槽的底部中心处；

在预置的热压温度、压力和真空条件下，将第四、五生陶瓷片按照预先设置的层数及次序进行热压叠加粘接，并将热压叠加粘接后的生陶瓷片进行排胶和烧结处理。

10.如权利要求9所述的压力传感器的封装方法，其特征在于，所述压力传感器芯片与第一矩形凹槽密封连接采用绝缘密封材料密封；所述上盖板与下盖板连接采用粘合剂实现。