一种基用于MEMS传感器的半导体封装器的制作方法

本实用新型是一种基用于MEMS传感器的半导体封装器，属于MEMS传感器的半导体封装器领域。

背景技术：

MEMS传感器即微机电系统，是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域。经过四十多年的发展，已成为世界瞩目的重大科技领域之一。它涉及电子、机械、材料、物理学、化学、生物学、医学等多种学科与技术，具有广阔的应用前景。截止到2010年，全世界有大约600余家单位从事MEMS的研制和生产工作，已研制出包括微型压力传感器、加速度传感器、微喷墨打印头、数字微镜显示器在内的几百种产品，其中MEMS传感器占相当大的比例。MEMS传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器。

半导体封装是指将通过测试的晶圆按照产品型号及功能需求加工得到独立芯片的过程。封装过程为：来自晶圆前道工艺的晶圆通过划片工艺后被切割为小的晶片（Die），然后将切割好的晶片用胶水贴装到相应的基板（引线框架）架的小岛上，再利用超细的金属（金锡铜铝）导线或者导电性树脂将晶片的接合焊盘（Bond Pad）连接到基板的相应引脚（Lead）,并构成所要求的电路；然后再对独立的晶片用塑料外壳加以封装保护，塑封之后还要进行一系列操作，封装完成后进行成品测试，通常经过入检Incoming、测试Test和包装Packing等工序，最后入库出货。

现有技术公开了申请号为：201621483484.0的一种MEMS传感器封装结构，包括：基板，包括第一表面和相对的第二表面，基板具有互连线路；陀螺仪传感器、加速度传感器和磁感应传感器，均包括正面和相对的背面，所述陀螺仪传感器的正面包括若干第一外接焊盘，加速度传感器的正面包括若干第二外接焊盘，磁感应传感器的正面包括若干第三外接焊盘；陀螺仪传感器和加速度传感器安装在基板的第一表面，陀螺仪传感器的第一外接焊盘与第一互连线路电连接，加速度传感器的第二外接焊盘与第二互连线路电连接；所述磁感应传感器安装在基板的第二表面，磁感应传感器的第三外接焊盘与互连线路电连接。该实用新型的结构实现对传感器的集成封装并减小了封装结构的体积，但现有技术MEMS传感器的半导体封装器的半导体结合度不够且封装连接严密性流畅程度有待提高，效率一般，且传感器与半导体之间的封装和电路传导衔接不够便捷。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种基用于MEMS传感器的半导体封装器，以解决MEMS传感器的半导体封装器的半导体结合度不够且封装连接严密性流畅程度有待提高，效率一般，且传感器与半导体之间的封装和电路传导衔接不够便捷的问题。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种基用于MEMS传感器的半导体封装器，其结构包括：半导体元件、单孔传感封装盒、MEMS传感器、传感导线、电荷耦合元件、多孔传感封装盒、传感器固定板、半导体耦合块、防漏电柱筒、导线固定块、托垫上盖板、电池槽块、排线接柱块、导线固定旋钮、排线隔板，所述MEMS传感器设有两个以上并且分别水平固定在单孔传感封装盒、电荷耦合元件、多孔传感封装盒、半导体耦合块右侧并采用电连接，所述半导体元件设有三个并且分别水平焊接在单孔传感封装盒、电荷耦合元件、多孔传感封装盒左侧并电连接，所述多孔传感封装盒水平固定在半导体耦合块上；

所述电荷耦合元件水平紧贴于单孔传感封装盒下且采用电连接，所述电荷耦合元件水平固定在多孔传感封装盒上，所述防漏电柱筒水平固定在半导体耦合块右侧，所述导线固定块设有两个以上并且分别竖直固定在半导体耦合块前后两侧，所述传感器固定板竖直焊接在半导体耦合块右侧，所述传感导线水平固定在MEMS传感器右侧且采用电连接，所述半导体耦合块水平固定在托垫上盖板上，所述，所述托垫上盖板水平嵌套于电池槽块上且采用过盈配合，所述排线接柱块设有两个并且分别竖直固定在电池槽块前后两侧且采用电连接，所述排线隔板设有两个以上竖直并排成一条直线分别垂直插嵌在两个排线接柱块前，所述导线固定旋钮设有两个以上并排成一条直线且均水平插嵌在排线接柱块内部且采用螺纹连接；

所述电荷耦合元件设有耦合元件盖板、U型固定架板、耦合元件内导管、电荷耦合主板、元件凹槽垫板、电荷耦合管、耦合元件凹槽、半导体引脚，所述耦合元件盖板水平插嵌在耦合元件凹槽上且采用过盈配合，所述耦合元件内导管设有两个均水平固定在电荷耦合主板上且通过U型固定架板采用过盈配合，所述耦合元件内导管与电荷耦合主板电连接，所述电荷耦合管水平固定在耦合元件凹槽左侧且与电荷耦合主板电连接，所述电荷耦合主板水平固定在元件凹槽垫板上，所述元件凹槽垫板水平固定在耦合元件凹槽内部上且采用过盈配合，所述半导体引脚设有两个以上水平并排成一条直线且分别水平贯穿耦合元件凹槽前后两侧，所述耦合元件盖板水平紧贴于单孔传感封装盒下且电荷耦合主板与单孔传感封装盒电连接，所述耦合元件凹槽水平固定在多孔传感封装盒上。

进一步地，所述单孔传感封装盒由单孔传感封装板、单孔封装垫块、单孔传感封装盒体组成。

进一步地，所述单孔传感封装板水平固定在单孔封装垫块上且采用过盈配合，所述单孔传感封装板水平安装于单孔传感封装盒体上。

进一步地，所述单孔传感封装板与单孔传感封装盒体之间设有单孔封装垫块，所述单孔封装垫块水平紧贴于单孔传感封装盒体上且单孔传感封装盒体水平固定在电荷耦合元件上。

进一步地，所述传感器固定板由传感器固定凸块、传感导线穿孔、固定凸块底板组成。

进一步地，所述传感导线穿孔水平贯穿传感器固定凸块且二者焊接成一体结构，所述MEMS传感器水平固定在传感器固定凸块右侧并且传感导线水平贯穿传感导线穿孔。

进一步地，所述传感器固定凸块竖直焊接在固定凸块底板右侧且二者固定成一体结构，所述固定凸块底板竖直安装于半导体耦合块右侧且通过螺丝螺纹连接。

进一步地，所述导线固定旋钮设有两个以上并排成一条直线且均水平插嵌在排线接柱块内部且导线固定旋钮的外螺纹与排线接柱块的内螺纹螺纹连接。

进一步地，所述多孔传感封装盒设有封装盒螺栓孔、多孔传感封装盒体、多孔传感封装板、封装盒壳体、多孔封装垫板，通过多孔传感封装盒对MEMS传感器即微机电系统的衔接与便捷导通，是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域，已成为世界瞩目的重大科技领域之一。它涉及电子、机械、材料、物理学、化学、生物学、医学等多种学科与技术，具有广阔的应用前景。

进一步地，所述封装盒螺栓孔设有两个以上并且分别竖直贯穿多孔传感封装盒体四个角内部，所述多孔传感封装盒体竖直嵌于封装盒壳体内部且焊接成一体，所述多孔传感封装板水平固定在多孔传感封装盒体中段上且二者之间设有多孔封装垫板，所述多孔封装垫板水平紧贴于多孔传感封装盒体上与多孔传感封装板下，所述多孔传感封装板竖直插嵌在电荷耦合元件下，所述封装盒壳体水平焊接在半导体耦合块上。

有益效果

在基用于MEMS传感器的半导体封装器的使用过程中，通过电荷耦合元件的耦合元件内导管、电荷耦合主板、电荷耦合管、半导体引脚对接外部电路的半导体元件、MEMS传感器、传感导线、电池槽块，在内部的电路的逐个对接过程中传输电信号使封装配合的过程中半导体与传感器更加快速便捷的对接工作，通过电荷耦合元件达到基用于MEMS传感器的半导体封装器的半导体结合度更高且与MEMS传感器的衔接更便捷流畅，使内部电路的对接简化且提高设备的效率，传递快速且耦合完全，封装的更加严密且配合度更高。

在基用于MEMS传感器的半导体封装器的使用过程中，通过多孔传感封装盒的多孔传感封装盒体与多孔传感封装板固定配合，使MEMS传感器的传感导线可以整合汇总电信号传递，从单孔传感封装盒到多孔传感封装盒由简入繁的系统配电更加高效，通过多孔传感封装盒对MEMS传感器即微机电系统的衔接与便捷导通，是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域，已成为世界瞩目的重大科技领域之一。它涉及电子、机械、材料、物理学、化学、生物学、医学等多种学科与技术，具有广阔的应用前景。

本实用新型的一种基用于MEMS传感器的半导体封装器，通过电荷耦合元件的耦合元件内导管、电荷耦合主板、电荷耦合管、半导体引脚对接外部电路的半导体元件、MEMS传感器、传感导线、电池槽块，在内部的电路的逐个对接过程中传输电信号使封装配合的过程中半导体与传感器更加快速便捷的对接工作，通过电荷耦合元件设有耦合元件盖板、U型固定架板、耦合元件内导管、电荷耦合主板、元件凹槽垫板、电荷耦合管、耦合元件凹槽、半导体引脚，实现了基用于MEMS传感器的半导体封装器的半导体结合度更高且与MEMS传感器的衔接更便捷流畅，使内部电路的对接简化且提高设备的效率，传递快速且耦合完全，封装的更加严密且配合度更高。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型一种基用于MEMS传感器的半导体封装器的结构示意图。

图2为本实用新型一种基用于MEMS传感器的半导体封装器的镜像结构示意图。

图3为本实用新型一种基用于MEMS传感器的半导体封装器单孔传感封装盒的结构示意图。

图4为本实用新型一种基用于MEMS传感器的半导体封装器电荷耦合元件的结构示意图。

图5为本实用新型一种基用于MEMS传感器的半导体封装器电荷耦合元件的爆炸结构示意图。

图6为本实用新型一种基用于MEMS传感器的半导体封装器多孔传感封装盒的结构示意图。

图7为本实用新型一种基用于MEMS传感器的半导体封装器传感器固定板的结构示意图。

图8为本实用新型一种基用于MEMS传感器的半导体封装器MEMS传感器的工作电路图。

图9为本实用新型一种基用于MEMS传感器的半导体封装器半导体元件的工作电路图。

图10为本实用新型一种基用于MEMS传感器的半导体封装器的工作原理图。

图中：半导体元件-1、单孔传感封装盒-2、MEMS传感器-3、传感导线-4、电荷耦合元件-5、多孔传感封装盒-6、传感器固定板-7、半导体耦合块-8、防漏电柱筒-9、导线固定块-10、托垫上盖板-11、电池槽块-12、排线接柱块-13、导线固定旋钮-14、排线隔板-15、单孔传感封装板-200、单孔封装垫块-201、单孔传感封装盒体-202、耦合元件盖板-500、U型固定架板-501、耦合元件内导管-502、电荷耦合主板-503、元件凹槽垫板-504、电荷耦合管-505、耦合元件凹槽-506、半导体引脚-507、封装盒螺栓孔-600、多孔传感封装盒体-601、多孔传感封装板-602、封装盒壳体-603、多孔封装垫板-604、传感器固定凸块-700、传感导线穿孔-701、固定凸块底板-702。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

实施例一

请参阅图1-图10，本实用新型提供一种基用于MEMS传感器的半导体封装器：其结构包括：半导体元件1、单孔传感封装盒2、MEMS传感器3、传感导线4、电荷耦合元件5、多孔传感封装盒6、传感器固定板7、半导体耦合块8、防漏电柱筒9、导线固定块10、托垫上盖板11、电池槽块12、排线接柱块13、导线固定旋钮14、排线隔板15，所述MEMS传感器3设有两个以上并且分别水平固定在单孔传感封装盒2、电荷耦合元件5、多孔传感封装盒6、半导体耦合块8右侧并采用电连接，所述半导体元件1设有三个并且分别水平焊接在单孔传感封装盒2、电荷耦合元件5、多孔传感封装盒6左侧并电连接，所述多孔传感封装盒6水平固定在半导体耦合块8上；

所述电荷耦合元件5水平紧贴于单孔传感封装盒2下且采用电连接，所述电荷耦合元件5水平固定在多孔传感封装盒6上，所述防漏电柱筒9水平固定在半导体耦合块8右侧，所述导线固定块10设有两个以上并且分别竖直固定在半导体耦合块8前后两侧，所述传感器固定板7竖直焊接在半导体耦合块8右侧，所述传感导线4水平固定在MEMS传感器3右侧且采用电连接，所述半导体耦合块8水平固定在托垫上盖板11上，所述，所述托垫上盖板11水平嵌套于电池槽块12上且采用过盈配合，所述排线接柱块13设有两个并且分别竖直固定在电池槽块12前后两侧且采用电连接，所述排线隔板15设有两个以上竖直并排成一条直线分别垂直插嵌在两个排线接柱块13前，所述导线固定旋钮14设有两个以上并排成一条直线且均水平插嵌在排线接柱块13内部且采用螺纹连接；

所述电荷耦合元件5设有耦合元件盖板500、U型固定架板501、耦合元件内导管502、电荷耦合主板503、元件凹槽垫板504、电荷耦合管505、耦合元件凹槽506、半导体引脚507，所述耦合元件盖板500水平插嵌在耦合元件凹槽506上且采用过盈配合，所述耦合元件内导管502设有两个均水平固定在电荷耦合主板503上且通过U型固定架板501采用过盈配合，所述耦合元件内导管502与电荷耦合主板503电连接，所述电荷耦合管505水平固定在耦合元件凹槽506左侧且与电荷耦合主板503电连接，所述电荷耦合主板503水平固定在元件凹槽垫板504上，所述元件凹槽垫板504水平固定在耦合元件凹槽506内部上且采用过盈配合，所述半导体引脚507设有两个以上水平并排成一条直线且分别水平贯穿耦合元件凹槽506前后两侧，所述耦合元件盖板500水平紧贴于单孔传感封装盒2下且电荷耦合主板503与单孔传感封装盒2电连接，所述耦合元件凹槽506水平固定在多孔传感封装盒6上，所述单孔传感封装盒2由单孔传感封装板200、单孔封装垫块201、单孔传感封装盒体202组成，所述单孔传感封装板200水平固定在单孔封装垫块201上且采用过盈配合，所述单孔传感封装板200水平安装于单孔传感封装盒体202上，所述单孔传感封装板200与单孔传感封装盒体202之间设有单孔封装垫块201，所述单孔封装垫块201水平紧贴于单孔传感封装盒体202上且单孔传感封装盒体202水平固定在电荷耦合元件5上，所述传感器固定板7由传感器固定凸块700、传感导线穿孔701、固定凸块底板702组成，所述传感导线穿孔701水平贯穿传感器固定凸块700且二者焊接成一体结构，所述MEMS传感器3水平固定在传感器固定凸块700右侧并且传感导线4水平贯穿传感导线穿孔701，所述传感器固定凸块700竖直焊接在固定凸块底板702右侧且二者固定成一体结构，所述固定凸块底板702竖直安装于半导体耦合块8右侧且通过螺丝螺纹连接，所述导线固定旋钮14设有两个以上并排成一条直线且均水平插嵌在排线接柱块13内部且导线固定旋钮14的外螺纹与排线接柱块13的内螺纹螺纹连接。

在基用于MEMS传感器的半导体封装器的使用过程中，通过电荷耦合元件5的耦合元件内导管502、电荷耦合主板503、电荷耦合管505、半导体引脚507对接外部电路的半导体元件1、MEMS传感器3、传感导线4、电池槽块12，在内部的电路的逐个对接过程中传输电信号使封装配合的过程中半导体与传感器更加快速便捷的对接工作，通过电荷耦合元件5达到基用于MEMS传感器的半导体封装器的半导体结合度更高且与MEMS传感器的衔接更便捷流畅，使内部电路的对接简化且提高设备的效率，传递快速且耦合完全，封装的更加严密且配合度更高。

本实用新型所述的电荷耦合元件又称CCD，英文全称：Charge-coupled Device，中文全称：电荷耦合元件。可以称为CCD图像传感器,也叫图像控制器。CCD是一种半导体器件，能够把光学影像转化为电信号。 CCD上植入的微小光敏物质称作像素Pixel。一块CCD上包含的像素数越多，其提供的画面分辨率也就越高。CCD的作用就像胶片一样，但它是把光信号转换成电荷信号。CCD上有许多排列整齐的光电二极管，能感应光线，并将光信号转变成电信号，经外部采样放大及模数转换电路转换成数字图像信号。

本实用新型的半导体元件1、单孔传感封装盒2、MEMS传感器3、传感导线4、电荷耦合元件5、多孔传感封装盒6、传感器固定板7、半导体耦合块8、防漏电柱筒9、导线固定块10、托垫上盖板11、电池槽块12、排线接柱块13、导线固定旋钮14、排线隔板15、单孔传感封装板200、单孔封装垫块201、单孔传感封装盒体202、耦合元件盖板500、U型固定架板501、耦合元件内导管502、电荷耦合主板503、元件凹槽垫板504、电荷耦合管505、耦合元件凹槽506、半导体引脚507、封装盒螺栓孔600、多孔传感封装盒体601、多孔传感封装板602、封装盒壳体603、多孔封装垫板604、传感器固定凸块700、传感导线穿孔701、固定凸块底板702部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，本实用新型解决的问题是MEMS传感器的半导体封装器的半导体结合度不够且封装连接严密性流畅程度有待提高，效率一般，且传感器与半导体之间的封装和电路传导衔接不够便捷，本实用新型通过上述部件的互相组合，可以达到基用于MEMS传感器的半导体封装器的半导体结合度更高且与MEMS传感器的衔接更便捷流畅，使内部电路的对接简化且提高设备的效率，传递快速且耦合完全，封装的更加严密且配合度更高，具体如下所述：

所述耦合元件盖板500水平插嵌在耦合元件凹槽506上且采用过盈配合，所述耦合元件内导管502设有两个均水平固定在电荷耦合主板503上且通过U型固定架板501采用过盈配合，所述耦合元件内导管502与电荷耦合主板503电连接，所述电荷耦合管505水平固定在耦合元件凹槽506左侧且与电荷耦合主板503电连接，所述电荷耦合主板503水平固定在元件凹槽垫板504上，所述元件凹槽垫板504水平固定在耦合元件凹槽506内部上且采用过盈配合，所述半导体引脚507设有两个以上水平并排成一条直线且分别水平贯穿耦合元件凹槽506前后两侧，所述耦合元件盖板500水平紧贴于单孔传感封装盒2下且电荷耦合主板503与单孔传感封装盒2电连接，所述耦合元件凹槽506水平固定在多孔传感封装盒6上。

实施例二

请参阅图1-图10，本实用新型提供一种基用于MEMS传感器的半导体封装器：其结构包括：半导体元件1、单孔传感封装盒2、MEMS传感器3、传感导线4、电荷耦合元件5、多孔传感封装盒6、传感器固定板7、半导体耦合块8、防漏电柱筒9、导线固定块10、托垫上盖板11、电池槽块12、排线接柱块13、导线固定旋钮14、排线隔板15，所述MEMS传感器3设有两个以上并且分别水平固定在单孔传感封装盒2、电荷耦合元件5、多孔传感封装盒6、半导体耦合块8右侧并采用电连接，所述半导体元件1设有三个并且分别水平焊接在单孔传感封装盒2、电荷耦合元件5、多孔传感封装盒6左侧并电连接，所述多孔传感封装盒6水平固定在半导体耦合块8上；

所述电荷耦合元件5水平紧贴于单孔传感封装盒2下且采用电连接，所述电荷耦合元件5水平固定在多孔传感封装盒6上，所述防漏电柱筒9水平固定在半导体耦合块8右侧，所述导线固定块10设有两个以上并且分别竖直固定在半导体耦合块8前后两侧，所述传感器固定板7竖直焊接在半导体耦合块8右侧，所述传感导线4水平固定在MEMS传感器3右侧且采用电连接，所述半导体耦合块8水平固定在托垫上盖板11上，所述，所述托垫上盖板11水平嵌套于电池槽块12上且采用过盈配合，所述排线接柱块13设有两个并且分别竖直固定在电池槽块12前后两侧且采用电连接，所述排线隔板15设有两个以上竖直并排成一条直线分别垂直插嵌在两个排线接柱块13前，所述导线固定旋钮14设有两个以上并排成一条直线且均水平插嵌在排线接柱块13内部且采用螺纹连接；

所述多孔传感封装盒6设有封装盒螺栓孔600、多孔传感封装盒体601、多孔传感封装板602、封装盒壳体603、多孔封装垫板604，所述封装盒螺栓孔600设有两个以上并且分别竖直贯穿多孔传感封装盒体601四个角内部，所述多孔传感封装盒体601竖直嵌于封装盒壳体603内部且焊接成一体，所述多孔传感封装板602水平固定在多孔传感封装盒体601中段上且二者之间设有多孔封装垫板604，所述多孔封装垫板604水平紧贴于多孔传感封装盒体601上与多孔传感封装板602下，所述多孔传感封装板602竖直插嵌在电荷耦合元件5下，所述封装盒壳体603水平焊接在半导体耦合块8上，所述单孔传感封装盒2由单孔传感封装板200、单孔封装垫块201、单孔传感封装盒体202组成，所述单孔传感封装板200水平固定在单孔封装垫块201上且采用过盈配合，所述单孔传感封装板200水平安装于单孔传感封装盒体202上，所述单孔传感封装板200与单孔传感封装盒体202之间设有单孔封装垫块201，所述单孔封装垫块201水平紧贴于单孔传感封装盒体202上且单孔传感封装盒体202水平固定在电荷耦合元件5上，所述传感器固定板7由传感器固定凸块700、传感导线穿孔701、固定凸块底板702组成，所述传感导线穿孔701水平贯穿传感器固定凸块700且二者焊接成一体结构，所述MEMS传感器3水平固定在传感器固定凸块700右侧并且传感导线4水平贯穿传感导线穿孔701，所述传感器固定凸块700竖直焊接在固定凸块底板702右侧且二者固定成一体结构，所述固定凸块底板702竖直安装于半导体耦合块8右侧且通过螺丝螺纹连接，所述导线固定旋钮14设有两个以上并排成一条直线且均水平插嵌在排线接柱块13内部且导线固定旋钮14的外螺纹与排线接柱块13的内螺纹螺纹连接。

在基用于MEMS传感器的半导体封装器的使用过程中，通过多孔传感封装盒6的多孔传感封装盒体601与多孔传感封装板602固定配合，使MEMS传感器3的传感导线4可以整合汇总电信号传递，从单孔传感封装盒2到多孔传感封装盒6由简入繁的系统配电更加高效，通过多孔传感封装盒6对MEMS传感器即微机电系统的衔接与便捷导通，是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域，已成为世界瞩目的重大科技领域之一。它涉及电子、机械、材料、物理学、化学、生物学、医学等多种学科与技术，具有广阔的应用前景。

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,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。