一种传感器固晶压胶工艺的制作方法

本发明涉及压力传感器的生产工艺，尤其涉及一种用于生产表压压力传感器的固晶压胶工艺。

背景技术：

国际国内现行的mems压阻式压力传感器采用的硅基芯片大多数采用soi结构，即在玻璃基底上键合一个带有惠斯通电桥的硅层，其硅层上包括可以产生压力形变的硅杯。因其具有对压力相对敏感的特性，所以在固定芯片时不可碰触其感受压力范围。与此同时，在生产制造表压压力传感器时，需要保证芯片腔体的密封性，加之在我公司多年生产实践过程中总结下来的经验表明，芯片底部具有0.2mm厚的胶层会使传感器整体性能更加稳定。目前并没有成熟的工艺同时可以解决在不触碰芯片压力感受面的情况下同时保证密封性及胶层厚度。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种传感器固晶压胶工艺，在表压压力传感器的生产过程中，对芯片进行封胶固定，该工艺可以同时满足不碰触芯片压力感受面，保证内部腔体密封性，控制芯片底部胶层厚度。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种传感器固晶压胶工艺，包括如下方法：

1)制作压芯工装，所述压芯工装的一端为压芯端，另一端为手持端，压芯端的轴中心位置设置有环形压胶头，环形压胶头的内径大于芯片硅杯直径，环形压胶头的外径小于芯片的端面边长；在压芯端的外周设有环形限位外沿，环形限位外沿的内径与传感器基座外径相匹配；环形压胶头的高度h满足公式(1)：

h＝h-(d+c)(1)

式中：h—基座表压孔上端面到传感器基座上端面距离；

d—芯片高度；

c—芯片底部胶层厚度，c＝0.18-0.22mm；

2)在传感器基座表压孔上端面的周围涂抹>0.22mm厚的胶层；

3)然后将芯片放置在传感器基座中心位置，使芯片表压孔与基座表压孔对齐，再将压芯工装放置在传感器基座上并压实，使芯片底部胶层厚度c＝0.18-0.22mm。

一种传感器固晶压胶工艺采用的压芯工装，所述压芯工装的一端为压芯端，另一端为手持端，在所述压芯端的轴中心位置设置有环形压胶头，环形压胶头的内径大于芯片硅杯边长，环形压胶头的外径小于等于芯片端面的边长；在压芯端的外周设有环形限位外沿，环形限位外沿的内径与传感器基座外径相匹配；环形压胶头的高度h＝h-[d+(0.18～0.22mm)]，其中h为基座表压孔上端面到传感器基座上端面距离，d为芯片高度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供了一种传感器固晶压胶工艺，在表压压力传感器的生产过程中，对芯片进行封胶固定，该工艺可以同时满足不碰触芯片压力感受面，保证内部腔体密封性，控制芯片底部胶层厚度。

本发明实现了对传感器固晶工艺的革新，生产工艺简单可靠，使用工装工具成本低廉，对芯片的保护性好，对芯片胶层的控制精度高。

附图说明

图1是本发明工艺实施过程中的结构简图；

图2是芯片结构示意图；

图3是压芯工装的结构示意图；

图4是压芯工装在使用时的整体外观示意图；

图中：1-压芯工装、2-芯片、3-环形压胶头、4-传感器基座上端面、5-环形限位外沿、6-胶层、7-芯片硅层、8-芯片硅杯、9-芯片玻璃基底、10-与传感器基座上端面接触的限位面、11-传感器基座、12-表压管。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。

实施例1：

如图1-图4所示，一种传感器固晶压胶工艺，芯片硅杯8是边长为1.1mm的正方形，确保芯片玻璃基座9底部胶层6厚度为0.2mm，包括如下方法：

1)制作压芯工装，所述压芯工装的一端为压芯端，另一端为手持端，压芯端的轴中心位置设置有环形压胶头3，环形压胶头3的内径为1.75mm、外径为2.47mm；在压芯端的外周设有环形限位外沿5，环形限位外沿5的内径与传感器基座11外径相匹配；环形压胶头3的高度h满足公式(1)：

h＝h-(d+c)(1)

式中：h—基座表压孔上端面到传感器基座上端面距离；

d—芯片高度；

c—芯片底部胶层厚度，c＝0.2mm；

2)采用环形点胶法在传感器基座11表压孔上端面的周围涂抹>0.22mm厚的胶层；

3)然后将芯片2放置在传感器基座11中心位置，使芯片2表压孔与基座表压孔对齐，再将压芯工装1放置在传感器基座11上并压实，使芯片2底部胶层6厚度c＝0.2mm。

如图3、图1所示，当压芯工装1扣在传感器的上端时，由于环形限位外沿5的径向限位作用，使环形压胶头3可以准确的定位在芯片2的上端，且不会触碰到芯片压力感受面，向下压实，当与传感器基座上端面接触的限位面10抵住传感器基座11上端面时，芯片底部胶层厚度正好满足0.2mm的要求，同时完成芯片底部封胶的安装工艺。本发明工艺简单，易于操作，加工精度高，适用于批量生产，满足产品性能要求。