CN102636301A - 一种粘贴传感器芯片的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种粘贴传感器芯片的方法。具体说，是采用玻璃微熔方法将传感器芯片粘贴到金属膜片上的方法。其步骤是先备好金属底座和传感器芯片，金属底座一端有用于构成金属膜片的封底，其另一端留有端口。所述传感器芯片含有硅片，硅片上集成有四片应变片，该四片应变片通过金属化沉积连成惠斯登电桥；再将金属膜片外表面形成粗糙面；之后，将玻璃粉印刷到粗糙面上；之后，将带有玻璃粉的金属底座放入温度450～550℃的管式炉中加热，当其金属膜片上的玻璃粉呈半熔状态时，将传感器芯片放在玻璃粉上，并继续加热，使传感器芯片嵌入熔化后的玻璃溶液中；最后停止加热，让其自然冷却。
Description
技术领域
本发明涉及一种传感器芯片的制备方法。具体说，是采用玻璃微熔方法将传感器芯片粘贴到金属膜片上的方法。
背景技术
在电子领域都知道，压力传感器的感应头由金属底座和粘贴在金属底座的金属膜片上的传感器芯片而构成。其中的金属底座为管状，其一端加工有用作金属膜片的封底，其另一端留有端口。所述传感器芯片含有硅片，硅片上集成有四片应变片，该四片应变片通过金属化沉积连成惠斯登电桥。利用惠斯登电桥来测量压力。当机械应力作用到金属膜片上时，两个应变片被拉长，另两个应变片被压缩，使得电桥不平衡，从而产生输出电压，该电压与作用到传感器上的压力成正比，由此通过测量电桥的输出电压变化来检测外部压力的大小。
目前，传感器芯片上的惠斯登电桥有两种结构，一种是用两个半桥通过外部引线键合连接成全桥，另一种是用四个独立的应变片通过外部键合连接成全桥。无论是用半桥连接成全桥，还是用四个应变片键合连接成全桥，都是采用对固定胶加热使固定胶熔化，使应变片沉入固定胶中，以此来实现应变片的粘贴。虽然采用固定胶可以实现应变片的粘贴，但时间长了之后固定胶容易产生蠕变，使得测量时压力信号从膜片传递到应变片过程中产生漂移。因此，采用固定胶粘贴应变片制成的压力传感器，无法实现压力的精确测量。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种粘贴传感器芯片的方法。采用这种方法制成的压力传感器，可实现压力的精确测量。
为解决以上问题，采取以下技术方案：
本发明的粘贴传感器芯片的方法的特点依次包括以下步骤：
先备好金属底座和传感器芯片，所述金属底座为管状，其一端有用于构成金属膜片的封底，其另一端留有端口。所述传感器芯片含有硅片，硅片上集成有四片应变片，该四片应变片通过金属化沉积连成惠斯登电桥；
再用喷丸机对所述金属膜片进行喷丸处理，使金属膜片外表面形成粗糙面；
之后，采用丝网印刷机将玻璃粉印刷到金属膜片的粗糙面上；
之后，将带有玻璃粉的金属底座放入温度450～550℃的管式炉中加热，当其金属膜片上的玻璃粉呈半熔状态时，将传感器芯片放在玻璃粉上，并继续加热，使传感器芯片嵌入熔化后的玻璃溶液中；
最后，停止加热，让其自然冷却，完成传感器芯片的粘贴。
采取上述方案，具有以下优点：
由上述方案可以看出，由于本发明的方法是将玻璃粉通过或丝网印刷印刷在膜片上，并将玻璃粉加热至半熔化状态，使传感器芯片嵌入熔化的玻璃中，来实现传感器芯片的粘贴。与背景技术中采用固定胶进行粘贴应变片相比，避免了长时间使用后固定胶产生蠕变和测量时压力信号从膜片传递到应变片过程中容易产生的漂移。因此，采用玻璃粉加热后粘贴应变片制成的压力传感器，可实现压力的精确测量。
附图说明
图1是用本发明的粘贴传感器芯片的方法而制成的压力传感器；
图2是图1的俯视示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明：
实施例一
如图1和图2所示，先备好金属底座和传感器芯片2。所述金属底座为管状，其一端加工有用于构成金属膜片3的封底，该有封底的一端外圆轴向加工外凸台4。金属底座的另一端呈敞口状以构成端口5。所述传感器芯片2含有硅片201，硅片201上集成有四片应变片6，该四片应变片通过金属化沉积连成惠斯登电桥。
再用喷丸机对所述金属膜片3进行喷丸处理，使金属膜片3外表面形成粗糙面。
之后，采用丝网印刷机将玻璃粉印刷到金属膜片3的粗糙面上。
之后，将带有玻璃粉的金属底座放入温度为450℃的管式炉中加热，当其金属膜片3上的玻璃粉呈半熔状态时，将传感器芯片2放在玻璃粉上，并继续加热，使传感器芯片2嵌入熔化后的玻璃溶液1中；
最后，停止加热，让其自然冷却，完成传感器芯片的粘贴。
实施例二
如图1和图2所示，先备好金属底座和传感器芯片2。所述金属底座为管状，其一端加工有用于构成金属膜片3的封底，该有封底的一端外圆轴向加工外凸台4。金属底座的另一端呈敞口状以构成端口5。所述传感器芯片2含有硅片201，硅片201上集成有四片应变片6，该四片应变片通过金属化沉积连成惠斯登电桥。
再用喷丸机对所述金属膜片3进行喷丸处理，使金属膜片3外表面形成粗糙面。
之后，采用丝网印刷机将玻璃粉印刷到金属膜片3的粗糙面上。
之后，将带有玻璃粉的金属底座放如温度为500℃的管式炉中加热，当其金属膜片3上的玻璃粉呈半熔状态时，将传感器芯片2放在玻璃粉上，并继续加热，使传感器芯片2嵌入熔化后的玻璃溶液1中；
最后，停止加热，让其自然冷却，完成传感器芯片的粘贴。
实施例三
如图1和图2所示，先备好金属底座和传感器芯片2。所述金属底座为管状，其一端加工有用于构成金属膜片3的封底，该有封底的一端外圆轴向加工外凸台4。金属底座的另一端呈敞口状以构成端口5。所述传感器芯片2含有硅片201，硅片201上集成有四片应变片6，该四片应变片通过金属化沉积连成惠斯登电桥。
再用喷丸机对所述金属膜片3进行喷丸处理，使金属膜片3外表面形成粗糙面。
之后，采用丝网印刷机将玻璃粉印刷到金属膜片3的粗糙面上。
之后，将带有玻璃粉的金属底座放入温度为550℃(的管式炉中加热，当其金属膜片3上的玻璃粉呈半熔状态时，将传感器芯片2放在玻璃粉上，并继续加热，使传感器芯片2嵌入熔化后的玻璃溶液1中；
最后，停止加热，让其自然冷却，完成传感器芯片的粘贴。
Claims (1)
1.一种粘贴传感器芯片的方法，其特征在于依次包括以下步骤：
先备好金属底座和传感器芯片(2)，所述金属底座为管状，其一端有用于构成金属膜片(3)的封底，其另一端留有端口(5)；所述传感器芯片(2)含有硅片(201)，硅片(201)上集成有四片应变片(6)，该四片应变片通过金属化沉积连成惠斯登电桥；
再用喷丸机对所述金属膜片(3)进行喷丸处理，使金属膜片(3)外表面形成粗糙面；
之后，采用丝网印刷机将玻璃粉印刷到金属膜片(3)的粗糙面上；
之后，将带有玻璃粉的金属底座放入温度450～550℃的管式炉中加热，当其金属膜片(3)上的玻璃粉呈半熔状态时，将传感器芯片(2)放在玻璃粉上，并继续加热，使传感器芯片(2)嵌入熔化后的玻璃溶液(1)中；
最后，停止加热，让其自然冷却，完成传感器芯片的粘贴。
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