一种用于温度传感器芯片封装测试的封装结构的制作方法

本实用新型涉及半导体封装
技术领域：
，特别是涉及一种用于温度传感器芯片封装测试的封装结构。
背景技术：
：目前温度传感器芯片的封装测试主要是通过温控设备(例如高低温仪)来控制温度，当温控设备的温度传感器达到预先设定的温度时，等待温控设备的温度传感器的输出稳定后，对其进行采样，读取温度值。对于绝大多数芯片的封装来说主要是采用两种封装：一是塑料封装(例如环氧树脂封装)，二是气密封装。众所周知，塑料(尤其是环氧树脂)材料温度传导系数都比较低，换而言之，塑料材料都不是温度的良导体。如图1所示为现有技术中常见的用于温度传感器芯片封装测试的封装结构，采用封装组件2对温度传感器芯片4进行封装，其中封装组件2通常采用环氧树脂材料；温控设备的温度传感器5贴合在封装组件2的外表面，并不与温度传感器芯片4直接接触。因此，温度传感器芯片4采用如图1所示的封装结构进行封装测试时，由于环氧树脂材料的存在，每当变化一个温度点，虽然封装组件2的外表面温度达到设定值(即温控设备的温度传感器显示达到设定温度)，但实际上温度传感器芯片4表面并未达到设定的温度，且读数不稳定，一般都需要一断时间后方能稳定。另外，由于环氧树脂材料的绝热性，当温度传感器芯片4达到热平衡后，封装组件2外表面的温控设备温度传感器与芯片封装结构的内部始终会有1°～2°的温差，这就造成了一定的误差。同时由于温度传感器芯片所要求测试的温度范围广，测试的温度点数多，加上对温度的精度要求高，完整的测试一颗温度传感器芯片需要一段漫长的时间，如图2所示为现有技术中温度传感器芯片封装测试的具体流程图，从图2可以看出，测试一颗温度传感器芯片需要等待其慢慢升温，并多次读取温度值，过程十分冗长，有时一整天只能测试一颗芯片，如果要测试大量的芯片几乎成为不可能。另外，封装测试主要只针对个别芯片进行测试，并不进行大规模测试。大规模测试需要占用大量设备机时，测试周期也很长。因此，如何降低温控设备的温度传感器与温度传感器芯片在封装测试过程中的温差，从而降低测试结果存在的误差，以及如何加快封装结构的热传导速度，从而减少测试等待时间，是亟待解决的问题。技术实现要素：鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种用于温度传感器芯片封装测试的封装结构，用于解决现有技术中温控设备的温度传感器与温度传感器芯片在封装测试过程中有温差，导致测试结果存在误差的问题，同时也解决了树脂材料热传导速度比较慢，需要较长时间的热传导，导致测试等待时间较长的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种用于温度传感器芯片封装测试的封装结构，所述用于温度传感器芯片封装测试的封装结构至少包括：用于将所述温度传感器芯片封装的封装组件，N根两端带有开口的用于将温控设备的温度传感器从所述开口导入所述封装组件内与所述温度传感器芯片表面贴合的空心管，所述空心管有部分位于所述封装组件内，且所述空心管位于所述封装组件内的部分的端部与所述温度传感器芯片接触，其中，N为大于等于1的自然数。优选地，所述用于温度传感器芯片封装测试的封装结构还包括：用于固定所述空心管的固定支架，所述固定支架设置在所述空心管外，并位于近所述封装组件外的部分的开口处。优选地，所述用于温度传感器芯片封装测试的封装结构还包括：用于在所述温控设备的温度传感器导入所述空心管后使所述空心管密闭绝热的绝热活塞，所述绝热活塞可拆卸地插入所述空心管内，并位于所述封装组件外的部分的开口处。更优选地，所述绝热活塞采用橡胶材料。优选地，所述空心管位于所述封装组件内的部分的端部在近所述温度传感器芯片内温度传感器模块处与所述温度传感器芯片接触，且各空心管位于所述封装组件内的部分的端部到所述温度传感器芯片内温度传感器模块的距离相同或者不同。优选地，所述空心管位于所述封装组件内的部分具有弯折部，所述弯折部与所述温度传感器芯片表面呈α角，其中，0°＜α＜90°。优选地，所述空心管采用材料的导热系数低于或者等于所述封装组件采用的材料。更优选地，所述封装组件采用环氧树脂材料。更优选地，所述空心管采用聚苯乙烯材料。优选地，所述空心管的内径范围为0.5mm～1mm，管壁厚度范围为0.1mm～0.2mm。如上所述，本实用新型的用于温度传感器芯片封装测试的封装结构，具有以下有益效果：本实用新型通过将至少一根空心管与温度传感器芯片一同封装在封装组件内，使温控设备的温度传感器能够从空心管的开口插入到封装组件内，并确保温控设备的温度传感器与温度传感器芯片表面紧密贴合，从而保证温控设备的温度传感器所测的温度与温度传感器芯片表面温度一致，解决了温控设备的温度传感器与温度传感器芯片有温差的问题，从而降低测试结果存在的误差，提高测试精度；同时也解决了现有树脂材料封装组件热传导比较慢、需要较长时间热传导，测试等待时间较长的问题，缩短了测试时间，提高了测试效率。附图说明图1显示为本实用新型现有技术中的用于温度传感器芯片封装测试的封装结构示意图。图2显示为本实用新型现有技术中的温度传感器芯片封装测试的具体流程图。图3显示为本实用新型第一实施方式中的用于温度传感器芯片封装测试的封装结构示意图。图4显示为本实用新型第二实施方式中的用于温度传感器芯片封装测试的封装结构俯视图。图5显示为本实用新型采用第一实施方式或者第二实施方式的封装结构的温度传感器芯片封装测试的具体流程图。元件标号说明1芯片压点2封装组件3焊接线4温度传感器芯片5温度传感器51连接线6空心管61开口62弯折部7固定支架8绝热活塞9芯片内部连线10温度传感器模块具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。请参阅图3至图5。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。如图3所示，本实用新型第一实施方式提供一种用于温度传感器芯片封装测试的封装结构，其至少包括：用于将温度传感器芯片4封装的封装组件2，N根两端带有开口61的用于将温控设备的温度传感器5从开口61导入封装组件2内与温度传感器芯片4表面贴合的空心管6，该空心管6有部分位于封装组件2内，且该空心管6位于封装组件2内的部分的端部与温度传感器芯片4接触，其中，N为大于等于1的自然数。在本实施方式中，温控设备主要采用高低温仪，温控设备的温度传感器5通过连接线51与温控设备连接。当然，对于温控设备的使用，并不仅限于本实施方式涉及的高低温仪，也可以采用其他具有相同功能的用于控制温度的设备。请继续参阅图3，本实施方式的用于温度传感器芯片封装测试的封装结构还包括：用于固定空心管6的固定支架7，固定支架7设置在空心管6外，并位于近封装组件2外的部分的开口61处。每根空心管6至少设有一个固定支架7，以便于温控设备的温度传感器5更顺利地插入被固定的空心管6中，更能够避免空心管6摇摆或者晃动导致的封装测试结果出现误差。更进一步地，请继续参阅图3，本实施方式的用于温度传感器芯片封装测试的封装结构还包括：用于在温控设备的温度传感器5导入空心管6后使空心管6密闭绝热的绝热活塞8，绝热活塞8可拆卸地插入空心管6内，并位于封装组件2外的部分的开口61处。其中，绝热活塞8采用橡胶材料。作为一个示例，空心管6的开口61可用小型橡皮塞堵住。在本实施方式中，绝热活塞8能够隔绝、阻止封装组件2内的热量散失，使封装组件2内的温度快速达到温控设备预设的温度值，从而缩短测试等待时间和测试时间，提高测试效率。在本实施方式中，空心管6位于封装组件2内的部分具有弯折部62，弯折部62与温度传感器芯片4表面呈α角，其中，0°＜α＜90°。作为一个优选的示例，α为45°。对于空心管6，其端部在与温度传感器芯片4表面接触时，要避免碰触到焊接线3。焊接线3连接芯片压点1和芯片内的IO压点。空心管6除了弯折部62之外的其余部分可以平行于温度传感器芯片4表面，也可以与温度传感器芯片4表面存在一定角度，但无论何种设置方式，均要避免碰触到芯片上的焊接线3。另外，空心管6与温度传感器芯片4表面接触的端部，在不碰触焊接线3的基础上，与温度传感器芯片4表面接触的位置应尽可能地靠近芯片内的温度传感器模块，以便使温度传感器5更好更精确地感知芯片内的温度传感器模块的温度，降低误差。需要说明的是，空心管6需要采用导热系数低于或者等于封装组件2的材料，并且为了便于温控设备的温度传感器5插入，空心管6最好采用硬性材料。例如，较常见的，封装组件2采用环氧树脂材料。由于环氧树脂的导热系数在0.2左右，空心管6的导热系数需与其相似或更低，而聚苯乙烯的导热系数为0.05～0.15，故选择聚苯乙烯为材料的硬性空心管。本实施方式的用于温度传感器芯片封装测试的封装结构，通过将至少一根空心的、温度传导系数较低的聚苯乙烯管与温度传感器芯片4一同封装，通过对温控设备的温度传感器5与芯片内温度传感器模块的温度比较来确定温度传感器芯片4的准确性。另外，在本实施方式中，空心管6的内径范围为0.5mm～1mm，管壁厚度范围为0.1mm～0.2mm。作为一个示例，空心管6的内径为1mm，管壁厚度为0.15mm。如图4所示，本实用新型第二实施方式提供一种用于温度传感器芯片封装测试的封装结构，本实施方式与第一实施方式的区别在于，本实施方式包括四根分布在温度传感器芯片4周围的空心管6，即N＝4；并且，这四根空心管6位于封装组件2内的部分的端部在近温度传感器芯片4内的温度传感器模块10处与温度传感器芯片4接触，且各空心管6位于封装组件2内的部分的端部到温度传感器芯片4内温度传感器模块10的距离可以相同或者不同。对于本实施方式的用于温度传感器芯片封装测试的封装结构，在封装芯片阶段，将打完焊接线3的温度传感器芯片4的四个角上各固定一个带有固定支架7的空心管6。在条件允许的情况下，将空心管6尽可能的接近温度传感器模块10。然后将空心管6连同温度传感器芯片4一起盖上封装组件2，将温控设备的温度传感器5从开口61插入空心管6，将温度传感器5插到底，确保温度传感器5与温度传感器芯片4表面紧密接触，然后再在空心管6的开口61上加上绝热活塞8，使其密闭，得到如图4所示的封装结构。需要说明的是，由于芯片内部连线9的分布并不均匀，通常情况下，各空心管6位于封装组件2内的部分的端部到温度传感器芯片4内温度传感器模块10的距离都是不同的。由于四个角的四个温度传感器5与温度传感器模块10之间的距离各有不同，可以根据温度传感器5与温度传感器模块10之间的距离确定每个温度传感器5的权重，根据每个温度传感器5的权重计算温度传感器芯片4表面的平均温度，这样可以保证温度传感器5所测的温度与温度传感器芯片4表面温度一致，最终通过对温度传感器5与温度传感器模块10的温度比较来确定温度传感器芯片4的准确性。以本实施方式中的四个温度传感器A、B、C、D为例，它们与温度传感器模块之间的距离以及温度测量值如下表所示：温度传感器与温度传感器模块之间的距离温度测量值ADaTaBDbTbCDcTcDDdTd根据它们的权重计算温度传感器芯片温度Tchip的公式如下：Tchip=Da2Da2+Db2+Dc2+Da2*Ta+Db2Da2+Db2+Dc2+Da2*Tb-Dc2Da2+Db2+Dc2+Da2*Tc+Dc2Da2+Db2+Dc2+Da2*Td.]]>值得一提的是，如果温度传感器芯片4的面积较小，小于3000*3000um2时，可以简化为计算四个温度传感器5的平均值；当温度传感器芯片4的面积小于2000*2000um2时，可以减少温度传感器5的数量，也就是减少空心管6的数量，以确保空心管6不会损坏焊接线3。这样一来，由于温度传感器5与温度传感器芯片4表面紧密接触，就能够解决温度传感器5与温度传感器芯片4有温差的问题，同时也解决了封装组件(例如环氧树脂)2热传导比较慢，需要较长时间热传导的问题。请继续参阅图5，图5为采用本实用新型第一实施方式和第二实施方式所涉及的封装结构进行温度传感器芯片封装测试的具体流程图，由图可见，由于温度传感器与温度传感器芯片的温度时刻保持一致，故可将原先反复确认温度传感器芯片温度前后测试是否一致的步骤省去，直接判定温度传感器芯片的温度与温度传感器的温度是否一致即可。因此，采用本实施方式的用于温度传感器芯片封装测试的封装结构，不但可以提高测试精度还可以加快测试时间。综上所述，本实用新型的用于温度传感器芯片封装测试的封装结构，具有以下有益效果：本实用新型通过将至少一根空心管与温度传感器芯片一同封装在封装组件内，使温控设备的温度传感器能够从空心管的开口插入到封装组件内，并确保温控设备的温度传感器与温度传感器芯片表面紧密贴合，从而保证温控设备的温度传感器所测的温度与温度传感器芯片表面温度一致，解决了温控设备的温度传感器与温度传感器芯片有温差的问题，从而降低测试结果存在的误差，提高测试精度；同时也解决了现有树脂材料封装组件热传导比较慢、需要较长时间热传导，测试等待时间较长的问题，缩短了测试时间，提高了测试效率。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属
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中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。当前第1页1 2 3