专利名称：一种电子鼻系统的封装方法
技术领域：
本发明属于电子测试技术领域。涉及一种封装内系统System-in-a-Package构的电子鼻封装技术。
背景技术：
电子鼻是一种采用多个气体传感器或气敏单元组成阵列，采用信息融合技术来识别和量化被测气体的仪器。由于它能够提高气体传感器的选择性，减少气体传感器的交叉敏感引起的误报警，从而吸引了许多研究者和生产厂商的兴趣。采用独立气体传感器组成阵列，常常会面临由于气体传感器数目多，体积大而导致的检测探头体积大，功耗大而不利于便携。目前微气体传感器及微传感器阵列的研制已经取得了初步的成果。将微传感器阵列和相应的信号处理专用电路ASIC集成到一个晶片上的单片电子鼻技术已经被提上了研究日程，其主要的限制瓶颈是传感器加工工艺和IC工艺的兼容性问题。封装内系统SiP技术是采用不同工艺制作敏感元件和ASIC，然后将其封装到同一个封装体内的技术，避免了工艺不兼容的问题。目前SiP技术多采用多芯片重叠、倒装芯片封装工艺，芯片和封装体紧密结合在一起并且密封，不符合微气体传感器与被检测环境直接接触的必要条件。
发明内容
本发明的目的是提出一种无内引线的SiP，既能有效完成气敏元件同其专用集成电路的“集成”，又能满足气体传感器的工作条件，并且减少了电子鼻系统中由于内引线损伤导致器件失效隐患的电子鼻系统的封装方法。
本发明的技术解决方案是，将电子鼻专用集成电路模块，或者专用接口电路模块，气体传感器温度调制控制模块等集成电路与微气体传感器封装在同一结构中，既减少电子鼻的体积尺寸，又能减少由连接电缆引入的外在干扰和功耗损失。4根引线柱将微气体传感器支撑悬空，既能满足悬空而减少气体传感器高温工作时热损失而引起的功耗损失，又是传感器和ASIC电路的有效内引线，并且还能减少一般内引线由于气体传感器需要裸露而容易断裂的隐患。所使用的集成电路模块至于气体传感器的下方，利用引线柱作为传感器与ASIC模块的输入和输出端，免去连接内引线的工序，联接牢固可靠，易于实现；利用封装体的外引脚与内部芯片的连接柱作为集成电路模块的输入输出引脚，也即电子鼻的输入输出端口。集成电路模块可以采用一般的芯片封装技术，如倒装芯片封装技术、压焊塑封、压焊到PCB板上使用有机树脂材料或者聚合物封塑等。
本发明所达到的有益效果是，既能有效完成气敏元件同其专用集成电路的“集成”，又能满足气体传感器的工作条件，并且减少了电子鼻系统中由于内引线损伤导致器件失效的隐患。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。
图1是本发明的SiP封装结构之一间接芯片封装图。
图2是本发明的SiP封装结构之二直接压焊封装图。
图中1.陶瓷基片传感器，2.ASIC芯片，3.引线柱，4.封装体，5.引线，6.引脚。
具体实施例方式
1.封装体采用现有制作TO5或TO8等类似结构的工艺制作，制作时根据气体传感器的引脚需要制作引线柱，根据电子鼻接口电路输入输出端口的需要制作外接引脚，并将引脚上引线突出，以作为与集成电路模块或相应PCB板的连接引线。现有工艺即可实现。
2.若采用图1所示结构，制作内部接口PCB板，板周围根据封装体各引脚的尺寸开连接引线孔，并制作焊盘。将集成电路采用既有封装工艺封装在PCB板上如采用压焊然后塑封的封装工艺，则制作焊盘；如采用倒装芯片封装工艺则根据该工艺的要求加工PCB板。若采用图2所示方法，则不需要制作PCB板，直接将ASIC芯片固化到封装体上，使用压焊方式压焊即可，然后可采用聚合物封塑固化。
3.引线柱与PCB板的连接采用焊锡焊接工艺，方便且可靠。
4.制作陶瓷基片传感器，根据要求开引线孔，将陶瓷基片传感器置于引线柱上，采用锡焊接工艺可靠连接。所制作的引线柱上根据高度需要制作倒钩防止陶瓷基片下滑。
最后采用一般气体传感器封装用的多孔网将整个电子鼻传感器封装，既保护传感器，又使得传感器有效接触外界监测环境。
权利要求
1.一种电子鼻系统的封装方法，其特征在于，是将气体传感器阵列与相应的信号处理、温度控制等集成电路模块封装在同一个结构体内的技术，所述的无内引线结构，是将集成电路模块置于微传感器的下方，采用封装体内的引线柱作为传感器与ASIC集成电路模块的连接内引线，减少了一般内引线损伤导致的器件失效的隐患。
2.根据权利要求1所述的一种电子鼻系统的封装方法，其特征在于，集成电路模块都采用现有封装工艺封装到封装体上，采用间接芯片封装工艺，需要PCB板作中间接口转换。
3.根据权利要求1所述的一种电子鼻系统的封装方法，其特征在于，集成电路模块都采用现有封装工艺封装到封装体上，采用直接压焊的封装工艺。
4.根据权利要求1所述的一种电子鼻系统的封装方法，其特征在于，引线柱部分，封装体引线柱部分设置防滑倒钩。
全文摘要
一种电子鼻系统的封装方法属于电子测试技术领域。公开了一种System－in－a－Package结构的电子鼻封装技术，将集成电路模块置于微传感器的下方，采用封装体内的引线柱作为传感器与ASIC集成电路的连接内引线，既能够有效的将气体传感器信号处理和控制模块与微气体传感器“集成”到同一封装体内，又减少了一般内引线损伤导致的器件失效的隐患，并且使得SiP电子鼻尺寸减小，气体检测元件的使用更为方便。
文档编号H05K13/00GK1589097SQ200410071549
公开日2005年3月2日 申请日期2004年7月9日 优先权日2004年7月9日
发明者魏广芬, 唐祯安, 余隽, 张洪泉, 范茂军 申请人:大连理工大学, 中国电子科技集团公司第四十九研究所