一种传感器的封装结构及传感器的制作方法

本实用新型涉及传感器相关技术领域，具体的说，是涉及一种传感器的封装结构及传感器。

背景技术：

本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，并不必然构成在先技术。

随着科技的发展，5g带来的新应用，实现万物互联智能识别，物联网需要庞大的传感器来支撑相关应用的展开，需要大量应用传感器包括光学传感器、压力传感器、温湿度传感器、气体传感器等，随着客户和应用端的需求，对传感器封装提出了新需求，对封装尺寸和可靠性也有了更高的要求，大体呈现短小轻薄快的特点，所以对封装的结构，材料选型及现有的工艺方法也提出了较高的要求，需要不断创新，不断优化。发明人发现，现有的封装结构，一般是在pcb板上印制电路，在电路相应的位置焊接电子元器件，最后进行灌注封装，为保证电路的可靠性，元器件的间隔距离需要满足一定的要求，使得封装后的传感器比较大，同时在进行封装的过程中，元器件受到灌注物或者灌装磨具的压力或者应力影响，有可能出现挤压损坏或者破碎，使得传感器的生产下线合格率较低，增加了制造成本。

技术实现要素：

本实用新型为了解决上述问题，提出了一种传感器的封装结构及传感器，通过设置可活动设置在芯片周圈的围挡部件以及在芯片和围挡部件之间形成缓冲层，减少了传感器在制作过程中的应力对传感器基板上的芯片的影响，实现了芯片的保护，有效降低了塑封层材料应力对传感器性能的影响，并且通过设置围挡部件可以减少距离的限制，容易实现应力敏感芯片(如，传感器芯片)与应力非敏感芯片(如，ic芯片)在一个塑封体里的系统化集成，使得采用此封装结构的传感器更加小型化，适应物联网对传感器的要求。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种或多个实施例提供了一种传感器的封装结构，所述传感器包括敏感芯片和非敏感芯片，封装结构包括可活动设置在敏感芯片周圈的围挡部件，设置在围挡部件和芯片之间以及芯片上表面的缓冲层，所述缓冲层至少包括两个状态，在第一个状态围挡部件相对于传感器感应芯片可移动，在第二个状态围挡部件通过缓冲层固定连接围挡部件和敏感芯片。

进一步地，围挡部件为设置在敏感芯片周圈的挡板，围挡部件设置在传感器基板上围挡的上端面高于芯片的上端面。

进一步地，所述挡板的形状与其内部设置的敏感芯片周圈的形状相匹配。

进一步地，所述挡板的形状为四边框形状或者圆环状。

进一步地，所述挡板的上端面为斜面，形成挡板内边缘低于外边缘的漏斗状。

进一步地，所述挡板上设置毛细孔，所述毛细孔均匀分布在挡板上。

进一步地，所述缓冲层为胶层，缓冲层的第一个状态为液态胶状，第二个状态为胶层粘结的状态。

进一步地，胶层采用硅胶、环氧胶，采用注胶的方式使胶体包覆在芯片的周围以及芯片与围挡部件之间。

一种传感器，采用上述的一种传感器的封装结构。

进一步地，所述传感器为光学传感器、压力传感器、温湿度传感器或者气体传感器,或所述传感器内部包含对应力敏感的芯片。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

(1)通过设置可活动设置在芯片周圈的围挡部件以及在芯片和围挡部件之间形成缓冲层，减少了传感器在制作过程中的应力、塑封材料应力对传感器基板上的芯片的影响，实现了芯片的保护，并且通过设置围挡部件可以减少距离的限制，使得采用此封装结构的传感器更加小型化，适应物联网对传感器的要求。

(2)本实用新型的围挡部件上端面设置为漏斗状，可以使得缓冲层比较容易形成。并且围挡部件上设置排气孔，可以避免缓冲层中有气泡。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限定。

图1是本实用新型实施例的封装结构示意图；

图2是本实用新型实施例的围挡部件3的结构示意图；

其中：1、基板，2、第一芯片，3、围挡部件、3-1、毛细孔，3-2、斜面，4、缓冲层，5、引线，6、第二芯片，7、芯片需裸露的区域，8、注塑层。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在一个或多个实施方式中公开的技术方案中，如图1和2所示，一种传感器的封装结构，包括基板1和固定设置在基板1上的芯片，所述芯片包括敏感芯片和非敏感芯片，封装结构包括可活动设置在敏感芯片周圈的围挡部件3，设置在围挡部件和芯片之间以及芯片上表面的缓冲层4，所述缓冲层4至少包括两个状态，在第一个状态围挡部件相对于敏感芯片可移动，在第二个状态围挡部件通过缓冲层固定连接围挡部件和敏感芯片。可选的，在第一个状态缓冲层相对于围挡部件、传感器感应芯片可流动，在第二个状态围挡部件通过缓冲层包覆、固定敏感芯片，并连接围挡部件。

敏感芯片即为传感器的感应芯片在进行传感器封装时需要将感应芯片的感应区域裸露，灌注过程中感应芯片的表面与灌注模具接触，将灌注区域和芯片需裸露的区域7隔离。

可活动设置的围挡部件3可以在敏感芯片周圈，可以根据敏感芯片与基板1上的电路情况选择设置或者不设置围挡部件3，放置围挡部件3在围挡内后，设置缓冲层4，使得缓冲层4包覆敏感芯片的周围，起到缓冲保护的作用。

作为一种可以实现的方式，围挡部件为设置在敏感芯片周圈的挡板，围挡的上端面高于敏感芯片的上端面。可选的，所述挡板的形状与其内部设置的芯片周圈的形状相匹配，或者所述挡板的形状为四边框形状或者圆环状。

进一步地，所述挡板的上端面为斜面3-2，形成挡板内边缘低于外边缘的漏斗状。

可选的，围挡部件3采用硬质并绝缘的材料，可以采用塑料、陶瓷、金属等。

作为进一步的改进，所述挡板上还可以设置毛细孔3-1，所述毛细孔3-1均匀分布在挡板上。用于在设置缓冲层4时进行排气，使得缓冲层4能够与挡板紧密连接，并能够减少缓冲层4由第一状态变为第二状态时存在气泡。

作为另一种实现方式，还可以在挡板上设置通孔，所述通孔的大小根据需要设置，所述通孔内设置柔性单向薄膜片，使得通孔的通气方向由内到外。

在一些实施例中，所述缓冲层4可以为胶层，可以采用硅胶、环氧胶等，可以采用注胶的方式使胶体包覆在芯片的周围，缓冲层的第一个状态为液态胶状，第二个状态为胶层粘结的状态。当挡板上设置毛细孔时，毛细孔的大小以设置的胶体由于密度较大孔较小，少量的胶体可以实现堵塞为准。在胶体通过前气体先从毛细孔中通过。

进一步地，封装结构还包括传感器壳体，所述壳体内除传感器的感应区域外注塑封装形成注塑层8，所述注塑层8可以为传统ic封装用的环氧树脂材料。

本实施例还提供一种传感器，所述传感器采用上述的一种传感器的封装结构。

可选的，所述传感器可以为光学传感器、压力传感器、温湿度传感器或者气体传感器，或其它对注塑层8所产生的应力敏感的芯片,或自身性能对应力敏感的ic芯片，也可以采用该实现方法。

上述一种传感器的封装结构的实现方法，可以单独制作内径适合传感器的芯片大小的围挡部件3，围挡部件3可以为四边框形状。以图1为例，图中第一芯片2为传感器的敏感器件或者感应芯片，芯片的上表面设置有感应区域，第二芯片6可以为任意芯片，本示例以在第一芯片2上设置围挡部件为例进行说明。

1)首先在在基板或者载板上贴装芯片部分,包括第一芯片2和第二芯片6。所述基板可以为印制电路后的pcb板、引线框架、陶瓷基板。

2)将围挡部件3通过注塑成型,设置于第一芯片2四周，或者围挡部件的底部设置粘胶，将围挡部件3粘贴在第一芯片2的四周。

3)将第一芯片2和第二芯片6分别通过引线5与基板进行引线键合。

4)可以采用点胶机点胶方式，从芯片2的上表面进行注胶，胶体在芯片的上表面和周圈填充，直到完全填充围挡部件3和芯片之间的空隙。胶体的量可以量化，适合批量作业。

5)在第一芯片2的上表面上设置注塑模具进行注塑封装，除压力芯片感应区域7外，其他位置全部被环氧树脂保护，与传统ic封装相似，既能实现压力芯片的功能又能提高整个产品的可靠性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。