一种降低材料应力影响的mems封装结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种降低材料应力影响的MEMS封装结构，包括基板、垫片和MEMS传感器，所述MEMS传感器设于垫片上，所述垫片设于基板上，所述基板中央设有通孔，所述垫片与MEMS传感器相交处四角位置外侧均刻有滴胶槽，内侧均设有固晶点，所述滴胶槽通过导胶槽与固晶点连接，所述垫片中央设有中心孔且向外刻有多层环形凹槽，本实用新型降低封装材料热应力对MEMS传感器的影响，提高MEMS传感器整体精度，同时降低封装成本。
【专利说明】
一种降低材料应力影响的MEMS封装结构
[0001 ] 技术领域:
[0002]本实用新型属于MEMS(微机电系统)压力传感器实用封装技术领域，尤其涉及一种降低材料应力影响的MEMS封装结构。
[0003]【背景技术】:
[0004]随着半导体工艺的提高以及市场应用的需求，MEMS压力传感器的尺寸越来越小，灵敏度也越来越高。与传统IC封装技术不一样，压力传感器封装之后除了要能做好对芯片的保护之外还要使传感器感受到外界压力，同时，由于压力传感器本身对应力敏感，封装的材料热膨胀，结构应变等会对压力传感器产生一定的作用力从而导致传感器输出错误或精度下降。比如:MEMS压力传感器使用硅工艺来制作，硅的热胀系数约为2.6ppm;—般对裸片固定用的胶水热胀系数为80-300ppm;而固定芯片的基板，比如FR4，热胀系数为40-120ppm。这些不同的热胀系数在温度变化的时候各自会对传感器产生的不同的张力从而导致传感器输出变化，这些变化导致传感器整体性能降低。
[0005]传统的解决方案就是使用低热胀系数和极低应力的固晶胶水来降低应力对MEMS的影响，但是这样的胶水非常昂贵，导致封装成本大大增加。另外，如果压力传感器很灵敏，对于低压力应用，要找到满足这样的胶水也是非常困难。
[0006]【实用新型内容】:
[0007]针对上述问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种降低材料应力影响的MHMS封装结构。
[0008]本实用新型的一种降低材料应力影响的MEMS封装结构，包括基板、垫片和MEMS传感器，所述MEMS传感器设于垫片上，所述垫片设于基板上，所述基板中央设有通孔，所述垫片与MEMS传感器相交处四角位置外侧均刻有滴胶槽，内侧均设有固晶点，所述滴胶槽通过导胶槽与固晶点连接，所述垫片中央设有中心孔且向外刻有多层环形凹槽，所述滴胶槽内滴有胶水，所述多层环形凹槽内设有密封胶。
[0009]优选的，所述垫片通过密封胶与基板固定连接。
[0010]优选的，所述多层环形凹槽的形状为正方形、正八边形或圆形。
[0011 ]优选的，所述垫片的材料特性与MEMS材料相同或相近。
[0012]本实用新型有益效果:本实用新型在固晶的时候采用一点或两点点胶对晶片固定，避免基板大面积接触将应力传到MEMS传感器;在MEMS传感器与基板之间插入一片材料特性与MEMS材料相同或相近的垫片作为缓冲层来隔离基板形变对传感器的影响;在插入的垫片上刻出多层环形凹槽及滴胶槽提高装备可靠性。本实用新型降低了封装材料热应力对MEMS传感器的影响，提高MEMS传感器整体精度，降低封装成本。
[0013]【附图说明】:
[0014]为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。
[0015]图1是本实用新型整体结构不意图；
[0016]图2是本实用新型的侧视图；
[0017]图3是形状为正方形的多层环形凹槽结构示意图；
[0018]图4是形状为正八边形的多层环形凹槽结构示意图。
[0019]图中:1-基板;2-垫片；3-MEMS传感器;4_密封胶;5_通孔;6-中心孔;7-滴胶槽;8-固晶点;9-导胶槽;I O-多层环形凹槽。
[0020]【具体实施方式】:
[0021]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
[0022]如图1-4所示，本实用新型提供一种技术方案:一种降低材料应力影响的MEMS封装结构，包括基板1、垫片2和MEMS传感器3，所述MEMS传感器3设于垫片2上，所述垫片2设于基板I上，所述基板I中央设有通孔5，所述垫片2与MEMS传感器3相交处四角位置外侧均刻有滴胶槽7，内侧均设有固晶点8，所述滴胶槽7通过导胶槽9与固晶点8连接，所述垫片2中央设有中心孔6且向外刻有多层环形凹槽10，所述滴胶槽7内滴有胶水，所述多层环形凹槽10内设有密封胶4。
[0023]具体的，垫片2通过密封胶4与基板I固定连接，多层环形凹槽10的形状为正方形、正八边形或圆形，垫片2的材料特性与MEMS材料相同或相近。
[0024]其工作原理:在垫片2上刻出滴胶槽7，可以在固晶的时候方便定位点胶和喷胶坐标;若胶水流动性较好，可以在其中一个或两个滴胶槽7处滴入适量胶水使其顺着导胶槽9流到固晶点8再将MEMS传感器3贴上;如果直接在固晶点8处滴入或喷胶水，固定MEMS传感器3的时候多余的胶水会从导胶槽9被挤出，避免因胶水过多引起胶水与MEMS传感器3出现大面积接触和MEMS传感器3不平整问题。在垫片2中间沿着中心孔6向外刻出多层环形凹槽10，在完成固晶绑线之后可以倒入密封胶4，多层环形凹槽10会吸收沿MEMS传感器3与垫片2间的缝隙流入的密封胶4同时限制密封胶4流入缝隙的深度，一方面避免胶水流入过多把MEMS传感器3背后开孔或垫片2的中心孔6堵住;另一方面多层环形凹槽10通过填充密封胶4可以获得更好的密闭性。同时，较小的接触面可降低MEMS传感器3受力影响。
[0025]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种降低材料应力影响的MEMS封装结构，其特征在于:包括基板、垫片和MEMS传感器，所述MEMS传感器设于垫片上，所述垫片设于基板上，所述基板中央设有通孔，所述垫片与MEMS传感器相交处四角位置外侧均刻有滴胶槽，内侧均设有固晶点，所述滴胶槽通过导胶槽与固晶点连接，所述垫片中央设有中心孔且向外刻有多层环形凹槽，所述滴胶槽内滴有胶水，所述多层环形凹槽内设有密封胶。2.根据权利要求1所述的一种降低材料应力影响的MEMS封装结构，其特征在于:所述垫片通过密封胶与基板固定连接。3.根据权利要求1所述的一种降低材料应力影响的MEMS封装结构，其特征在于:所述多层环形凹槽的形状为正方形、正八边形或圆形。
【文档编号】B81B7/00GK205442632SQ201620298828
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月12日
【发明人】李秉纬
【申请人】扩达电子（上海）有限公司