[发明专利]一种低应力的耐高温压力传感器芯片封装方法

说明书

本发明涉及封装技术领域，具体涉及一种低应力的耐高温压力传感器芯片封装方法，包括压力传感器芯片、基座层和信号传输线，所述信号传输线穿过所述基座层与所述传感器芯片的电极连接，所述信号传输线用于信号传输，所述压力传感器芯片与所述基座层烧结为一体。目前的封装方式为引线键合，这种封装方式高温下也会发生“金脆”现象导致金线断裂，耐振动性能很低，因此使用温度和环境受到限制，本发明就引线键合的封装方式改为烧结的封装方式，不使用引线进行键合，避免了高温振动下引线断裂的问题，可有效提高器件的可靠性。

技术领域

本发明涉及封装技术领域，具体涉及一种低应力的耐高温压力传感器芯片封装方法。

背景技术

随着我国工业实力增强，压力测量方面对温度的要求越来越高，常规压力传感器芯片无法耐受高温环境，因此高温压力传感器成为眼下的热门研究点。

目前压力传感器芯片采用引线键合的封装方式，但此种封装方式最高工作温度难以超过125℃，引线键合高温下也会发生“金脆”现象导致金线断裂，耐振动性能很低，因此使用温度和环境受到限制，对使用温度存在制约。基于此本发明提供一种可以耐高温、可靠性高的压力传感器封装方法。

发明内容

本发明的目的在于：针对目前压力传感器采用常规引线键合封装，对使用温度存在制约的问题，提供一种芯片采用低应力烧结封装的方法，不使用引线进行键合，避免了高温振动下引线断裂的问题，有效提高器件的可靠性。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种低应力的耐高温压力传感器芯片封装方法，包括以下步骤：

S1、在压力传感器芯片和基座层之间设置芯片玻璃层；

S2、在所述芯片玻璃层上设置有孔，在孔内设置有过渡金属层；

S3、所述压力传感器芯片和所述基座层通过所述芯片玻璃层进行烧结；

S4、所述基座层上设置信号传输线，所述信号传输线贯穿所述基座层，所述过渡金属层与所述信号传输线的一端烧结；

S5、所述过渡金属层与所述基座层之间设置过渡玻璃层，所述过渡金属层通过所述过渡玻璃层与所述基座层烧结为一体。

进一步的，所述过渡金属层的热膨胀系数大于所述压力传感器芯片的热膨胀系数，所述过渡金属层的热膨胀系数小于信号传输线的热膨胀系数。

进一步的，所述过渡金属层为三层过渡金属，所述过渡金属按所述压力传感器芯片往所述基座层的方向，按照热膨胀系数逐层升高的方式进行排列。

进一步的，所述过渡金属设置为多层结构，多层所述过渡金属层中距离所述压力传感器芯片最远的为最外层过渡金属层，所述信号传输线的一端与所述最外层过渡金属层进行烧结。

进一步的，在所述最外层过渡金属层与所述过渡玻璃层之间灌入金属，形成灌孔金属层，所述灌孔金属层的热膨胀系数介于所述信号传输线和所述最外层过渡金属层之间，用于所述最外层过渡金属层和所述信号传输线连接，所述灌孔金属层填满所述最外层过渡金属层内部形成的空腔，通过所述灌孔金属层将所述信号传输线与所述最外层过渡金属层进行烧结。

进一步的，所述基座层采用玻璃材质，所述压力传感器芯片和基座玻璃之间的烧结采用玻璃微熔技术，使所述压力传感器芯片和所述基座层烧结为一体。

进一步的，在所述压力传感器芯片表面设置低熔点玻璃，使所述压力传感器芯片在低于600℃的环境下与所述基座层进行烧结。

进一步的，所述压力传感器芯片采用SOI压力传感器芯片，所述信号传输线为膨胀合金线。

进一步的，所述基座层烧结好的压力传感器芯片外还设置有膨胀合金外壳，将与基座层烧结好的压力传感器芯片固定在所述膨胀合金外壳内。