高可靠性MEMS加速度传感器连接结构的制作方法

本技术涉及一种高可靠性mems加速度传感器连接结构，属于加速度测量。

背景技术：

1、随着科技发展，加速度传感器在工业制造、石油勘探、消费类电子等场景中应用日益广泛。微机电系统（microelectro mechanical systems，mems）加速度传感器由于具有灵敏度高、尺寸小、质量轻、频带宽、精度高等优点，因而在强振动、高冲击等应用场景下显示出其强大生命力。测量量程可达数万g（1g =9.8 m/s2）的高g值mems加速度传感器是检测强烈振动与大冲击信号的核心电子元器件，广泛应用于航天、航空等高精尖技术领域的装备制造及科学试验，在现代探测控制技术中发挥着重要作用。

2、mems加速度传感器芯片经由其焊盘通过金属丝与外部电路连接以实现信号传输。该电连接方式能够满足一般应用场景的技术和可靠性需求，但在量程数万g以上的高g值测量场景下，极易发生金属丝断裂或脱落，从而使mems传感器功能失效。金属丝直径通常约20～80微米，为确保顺利完成各金属丝与mems加速度传感器芯片焊盘金属的熔合连接以提高成品率，焊盘尺寸通常大于120微米，进而对mems加速度传感器的微型化设计造成制约。综上，提高mems加速度传感器与外部电路连接的可靠性，以及解除连接结构对于mems加速度传感器微型化设计的制约，是目前迫切需要解决的疑难技术问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种高可靠性mems加速度传感器连接结构，以解决现有技术中mems加速度传感器在高g值测量场景下可靠性差以及微型化发展受限的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

3、高可靠性mems加速度传感器连接结构，包括与mems加速度传感器设有焊盘一面相贴合的贴合片，贴合片上设有与焊盘相对应的通孔，通孔内填充有导体；

4、焊盘经由通孔内导体与外部电性连接。

5、优选地，贴合片采用玻璃或硅材质；

6、mems加速度传感器设有焊盘一面通过阳极键合方式与贴合片相贴合。

7、优选地，所述玻璃采用bf33。

8、优选地，所述导体采用金属导体，或／和所述通孔为圆柱形。

9、优选地，还包括封装mems加速度传感器和贴合片的塑封料；

10、通孔内导体经由塑封料上的引线框架与外部电性连接。

11、与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果：mems加速度传感器通过阳极键合方式与贴合片相贴合，贴合片上设有与焊盘相对应的通孔，通孔内填充金属铜作为导电介质，焊盘经由通孔内导电介质与外部电性连接。由于mems加速度传感器与贴合片之间具有强大的键合力，因而可确保彼此间紧密且稳定地贴合连接，进而可确保焊盘与通孔内金属铜的可靠电性连接。同时，由于金属铜填充于贴合片的通孔内，在径向上受到贴合片的支撑固定，以确保金属铜的自身结构在高g值测量场景下不受损坏，从而极大提高了mems加速度传感器经由其焊盘与外部电路及设备电性连接的可靠性和稳定性。基于该连接结构，通孔内金属铜的径向尺寸可大幅降低至10微米左右，便可满足高g值测量场景下的结构强度要求。连接金属铜的焊盘的径向尺寸也随之大幅降低，由传统连接结构下的120微米下降至10～20微米。由于焊盘尺寸得到有效控制，便为mems加速度传感器微型化设计释放了更大空间。

技术特征：

1.高可靠性mems加速度传感器连接结构，其特征是，包括与mems加速度传感器（1）设有焊盘（13）一面相贴合的贴合片（5），贴合片（5）上设有与焊盘（13）相对应的通孔（51），通孔（51）内填充有导体；

2.根据权利要求1所述的高可靠性mems加速度传感器连接结构，其特征是，贴合片（5）采用玻璃或硅材质；

3.根据权利要求2所述的高可靠性mems加速度传感器连接结构，其特征是，所述玻璃采用bf33。

4.根据权利要求1所述的高可靠性mems加速度传感器连接结构，其特征是，所述导体采用金属导体（8），或／和所述通孔（51）为圆柱形。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的高可靠性mems加速度传感器连接结构，其特征是，还包括封装mems加速度传感器（1）和贴合片（5）的塑封料（4）；

技术总结
本技术公开了加速度测量技术领域的一种高可靠性MEMS加速度传感器连接结构，旨在解决现有技术中MEMS加速度传感器在高g值测量场景下可靠性差以及微型化发展受限的技术问题。所述连接结构包括与MEMS加速度传感器设有焊盘一面相贴合的贴合片，贴合片上设有与焊盘相对应的通孔，通孔内填充有导体；焊盘经由通孔内导体与外部电性连接。

技术研发人员：王红战,杨春
受保护的技术使用者：芜湖军融能源科技有限公司
技术研发日：20231017
技术公布日：2024/5/12