[发明专利]一种钨铼薄膜热电偶传感芯片的封装结构及其制作方法

摘要

本发明公开了一种钨铼薄膜热电偶传感芯片的封装结构及其制作方法，该封装结构衬底上表面制有与传感器芯片尺寸相当的圆形凹陷，二者通过耐高温玻璃紧密键合；封帽内部上表面溅射有吸气剂，封帽通过键合环与衬底的上表面紧密键合；高温补偿线与传感器芯片的热电偶电极构成连接，凸出的高温补偿线缠绕在衬底下部的的螺柱处固定；封帽、传感器芯片、耐高温玻璃、衬底和高温补偿线共同与管外壳相向装配在一起，通过耐高温玻璃键合连接。本发明能够解决钨铼高温下易失效，热电偶薄膜受冲蚀脱落等造成的现有温度传感芯片测量范围小、寿命低的问题，实现可采集稳定信号的输出功能。

主权项

1.一种钨铼薄膜热电偶传感芯片封装结构的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：1)耐高温玻璃粉末作为键合材料；粉末颗粒的尺寸被控制在50μm‑300μm之间，软化温度为650‑750℃，玻璃粉末和粘结剂一起被压入衬底(5)的圆形凹陷中；2)衬底(5)上表面制有与传感器芯片(3)尺寸相当的圆形凹陷，传感器芯片(3)底面用酒精清洗，保证其光滑洁净；传感器芯片(3)与衬底(5)在低气压的加热炉中加热至800℃保持20min后，随低气压的加热炉冷却至室温，传感器芯片(3)与衬底(5)经熔融的耐高温玻璃紧密键合形成稳固连接；3)在衬底(5)的环形封接槽内嵌入由耐高温玻璃加工成的键合环(9)；将衬底(5)和封帽(1)相向放置在各自的定位架上，封帽(1)内部上表面溅射有吸气剂(2)，移入低气压的加热炉中，加热至800℃保持10min，随后降温至500℃保持30min，以激活内部的吸气剂，再降温至室温；封帽(1)通过键合环(9)与衬底(5)的上表面紧密键合；4)所述封帽(1)、传感器芯片(3)、第一耐高温玻璃(4)、衬底(5)和高温补偿线(7)共同构成一级封装结构，所述一级封装结构与管外壳(6)相向装配在一起，通过夹具将管外壳(6)、衬底(5)和第二耐高温玻璃(4＇)键合材料装配在一起，对准，在低气压的加热炉中，先从室温升到800℃，预加热30min，然后在960℃高温下加热45min进行键合，最后在室温下冷却；管外壳(6)通过第二耐高温玻璃(4＇)被封接在衬底(5)上；第二耐高温玻璃(4＇)在低气压的加热炉中熔化，与管外壳(6)和衬底(5)之间的氧化层形成结合，钨铼薄膜热电偶传感芯片的封装结构制作完成。