[发明专利]一种基于导电通孔的温度传感器封装结构及制备方法

权利要求书

1.一种基于导电通孔的温度传感器封装结构，其特征在于：包括绝缘衬底、器件、盖帽，所述器件包括温度敏感膜、电极，所述绝缘衬底上设置所述温度敏感膜，所述温度敏感膜上设置所述电极，所述盖帽位于所述绝缘衬底的上方，所述绝缘衬底直接作为封装管壳，使温度敏感膜更加接近热源；所述盖帽上具有导电通孔，所述电极连接所述导电通孔且所述电极通过所述导电通孔向上垂直引出，使所述温度敏感膜通过所述电极和所述导电通孔与外界实现信号传输，所述盖帽通过键合材料连接所述绝缘衬底，使所述盖帽与所述绝缘衬底形成封装空间，实现所述器件封装。

2.根据权利要求1所述的一种基于导电通孔的温度传感器封装结构，其特征在于：所述电极上设置导电凸点，所述导电凸点位于所述电极和所述导电通孔的连接处，所述电极通过所述导电凸点连接所述导电通孔，所述导电凸点为金属凸点或导电胶凸点。

3.根据权利要求1所述的一种基于导电通孔的温度传感器封装结构，其特征在于：还包括金属化层，所述金属化层设置于所述温度敏感膜与所述电极之间、所述绝缘衬底与所述键合材料之间，以及所述键合材料与所述盖帽之间。

4.根据权利要求3所述的一种基于导电通孔的温度传感器封装结构，其特征在于：所述金属化层包括黏附层，所述黏附层用于增强各部分结构之间的连接强度。

5.根据权利要求4所述的一种基于导电通孔的温度传感器封装结构，其特征在于：具有以下一种或几种特征：

-所述金属化层还包括阻挡层，所述阻挡层设置于所述绝缘衬底与所述键合材料之间，以及所述键合材料与所述盖帽之间，用以避免在键合过程中所述黏附层与所述键合材料直接接触，造成所述黏附层融入所述键合材料；

-所述阻挡层，材料为镍、锰、钼、钛、金、铜、银、铂、钯、锌、镉和氮化钛中的一种或多种；

-所述黏附层，材料为钛、钒、锆、铬、铌、猛、钼、氮化钛中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种基于导电通孔的温度传感器封装结构，其特征在于：具有以下一种或几种特征：

-所述绝缘衬底，材料为蓝宝石、高导热陶瓷、硅材、氧化硅、高导热金属中的任意一种或者两种以上的复合材料；

-所述电极，材料为金、铜或铝中的任意一种；

-所述温度敏感，材料为钛、锆、铪、铌或钽金属氮氧物中的任意一种；

-所述盖帽，材料为蓝宝石、硅、氧化硅、金属、陶瓷、聚合物中任意一种；

-所述导电通孔，材料为导电聚合物、导电金属、导电合金或导电复合材料中任意一种；

-所述键合材料为有机物、玻璃焊料、金属焊料或合金焊料中的任意一种。

7.根据权利要求1所述一种基于导电通孔的温度传感器封装结构，其特征在于：所述封装空间为气密性封装空间和/或真空封装空间。

8.根据权利要求1所述一种基于导电通孔的温度传感器封装结构，其特征在于：所述电极引出到传感器外采用四线制引线。

9.一种权利要求1-8任一项基于导电通孔的温度传感器封装结构的制备方法，其特征在于：包括：

在绝缘衬底制作温度敏感膜，在所述温度敏感膜的上方制作电极，在绝缘衬底上制作键合材料；

制备具有导电通孔的盖帽，将所述盖帽通过所述键合材料与所述绝缘衬底连接，实现器件封装，所述电极连接所述导电通孔，实现所述温度敏感膜通过电极和所述导电通孔与外界信号传输。

10.根据权利要求9所述一种基于导电通孔的温度传感器封装结构的制备方法，其特征在于，按以下执行：

S1：在所述绝缘衬底上制作所述温度敏感膜；

S2：在所述温度敏感膜上制作所述电极，使所述电极和所述温度敏感膜形成欧姆接触；

S3：在所述电极上制作导电凸点；

S4：在所述绝缘衬底上制作所述键合材料，或者直接采用预成型的焊环；

S5：制作具有导电通孔的盖帽；

采用低温共烧陶瓷技术、高温共烧陶瓷技术、硅、玻璃或聚合物的微加工工艺加工制备所述盖帽，再在所述盖帽上通过通孔工艺形成通孔，然后在通孔中添加导电材料形成所述导电通孔；

或者，将所述导电通孔与所述盖帽同步加工；

S6：将所述盖帽安装到所述键合材料上，通过键合工艺，实现所述盖帽与所述绝缘衬底之间的键合，实现器件的封装，并使所述电极通过导电凸点连接所述导电通孔，实现所述温度敏感膜通过所述电极和所述导电通孔与外界信号传输。