CN207164149U - 微型电场传感器封装件及其半成品 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了微型电场传感器封装件及其半成品，电场传感器封装件包括基板以及与其连接形成内腔的塑料上盖，基板上设置有位于内腔中的MEMS芯片，MEMS芯片通过引线与基板上的电路连接通信，塑料上盖的顶板的底面形成有与MEMS芯片贴近的凸起部，且顶板的顶面凹设有与凸起部共轴的安装槽，安装槽内设置有金属盖板。本专利设计精巧，结构简单，由于采用MEMS芯片，能够大幅度的缩小电场传感器的尺寸，实现微型化，并且与传统的电场传感器封装设计相比，塑料上盖采用内凸结构，极大的缩短了MEMS芯片与壳体顶部的距离，因此该封装方案抗干扰能力强，同时，在塑料上盖上增加金属盖板也极大的减少外界对MEMS芯片的干扰，屏蔽能力强，提高了电场传感器性能。

Description

微型电场传感器封装件及其半成品

技术领域

本实用新型涉及电场传感器领域，尤其是微型电场传感器封装件及其半成品。

背景技术

随着空间科学技术的飞速发展，为了保障航天器的安全升空与运行，对空间环境的探测越来越引起人们的重视，大气电场是空间物理和空间环境的一个很重要的参数飞行器穿越强电场区域时，有可能遭到雷击或诱发闪电，造成飞行器的损坏，监测和探测电场的数值及其变化对飞行器发射升空意义重大。

电场传感器是一种具有良好的抗电磁干扰能力和快速响应速度的传感器。它能够测量高电压电力系统中的瞬变电场，可广泛用于电场强度的探测。为气象保障提供可靠的手段和依据，避免了强电场的破坏作用，对发射器升空具有重大的意义。

随着微纳米加工技术和集成技术的快速发展，研制体积小，功耗低、易于批量生产的新型电场传感器成为电场探测技术领域呈一个引人关注的方向。

然而在实际应用中，微型电场传感器敏感芯片易受到灰尘、气流、雨雪、高湿度、盐碱度的影响而无法正常工作，因此封装时微型电场传感器应用化面临的重要挑战，对于微型电场传感器而言，由于其尺寸小、信号弱，易受外界环境因素影响，在封装方面，有多种方法，比如采用纯金属封帽、在金属封盖上开孔等封装方案，但是前者由于封帽与基板形成了封闭结构，导致电场被屏蔽，而后者又无法有效组织湿气、灰尘等对芯片的影响，难以实际应用。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供微型电场传感器封装件及其半成品。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

微型电场传感器封装件，包括基板以及与其连接形成内腔的塑料上盖，所述基板上设置有位于所述内腔中的MEMS芯片，所述MEMS芯片通过引线与所述基板上的电路连接通信，所述塑料上盖的顶板的底面形成有与所述MEMS芯片贴近的凸起部，且所述顶板的顶面凹设有与所述凸起部共轴的安装槽，所述安装槽内设置有金属盖板。

优选的，所述微型电场传感器封装件，其中：所述基板采用BT树脂载板。

优选的，所述微型电场传感器封装件，其中：所述塑料上盖采用LCP工程塑料。

优选的，所述微型电场传感器封装件，其中：所述塑料上盖与所述基板粘接成一体。

优选的，所述微型电场传感器封装件，其中：所述凸起部的下表面与所述MEMS芯片的距离不小于0.1mm。

优选的，所述微型电场传感器封装件，其中：所述金属盖板与所述塑料上盖粘接成一体。

微型电场传感器封装件半成品，包括一组上述任一所述的微型电场传感器封装件，每个所述微型电场传感器封装件的基板是同一封装载板的部分。

优选的，所述的微型电场传感器封装件半成品，其中：所述封装载板上形成有一组呈栅格状分布的基板。

本实用新型技术方案的优点主要体现在：

1、本专利设计精巧，结构简单，由于采用MEMS芯片，能够大幅度的缩小电场传感器的尺寸，实现微型化，本专利的尺寸能够做到L*W*H=8.5*8.5*2.2mm，便于进行应用，并且与传统的电场传感器封装设计相比，能够有效防止外界环境对芯片的影响，保证芯片长期有效工作，塑料上盖采用内凸结构，极大的缩短了MEMS芯片与壳体顶部的距离，因此该封装方案抗干扰能力强，同时，在塑料上盖上增加金属盖板也极大的减少外界对MEMS芯片的干扰，屏蔽能力强，提高了电场传感器性能。

2、由于基板采用BT树脂载板，从而使得电场传感器具有更高的玻璃化转变温度、耐热性好、抗湿性强、低介电常数（Dk）及低散失因素（Df）等优势。

3、由于塑料上盖采用LCP工程塑料，从而使得电场传感器的耐腐蚀能力强，可在恶劣环境下工作，具有良好的抗辐射性、抗水解性、耐候性、耐化学药品性、固有的阻燃性、高尺寸稳定性、低吸湿性、极低的线膨胀系数及介电常数、高冲击强度和刚性。

4、本专利结构简单，且整体为规则形状，便于进行批量化加工，有利于提高生产效率，并且有利于保证产品的一致性，提高产品质量。

附图说明

图1是本实用新型的电场传感器封装件的剖视图；

图2是本实用新型的微型电场传感器封装件半成品的局部示意图。

具体实施方式

本实用新型的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

本实用新型揭示了微型电场传感器封装件，如附图1所示，包括基板1，所述基板1优选采用BT树脂载板，所述基板1上形成有电路，且其上设置有与其形成一密封内腔2的塑料上盖3，所述塑料上盖3优选采用LCP工程塑料，且所述塑料上盖3与所述基板1通过胶水粘接固定，当然也可以通过其他方式进行固定，如自攻钉固定等。

所述基板1上设置有位于所述内腔2中的MEMS芯片4，所述MEMS芯片4通过引线5与所述基板1上的电路连接通信，所述塑料上盖3的顶板31的底面形成有与所述MEMS芯片4贴近的凸起部32，所述凸起部32对应于所述MEMS芯片的中心位置，并且，所述凸起部32的下表面与所述MEMS芯片的距离不小于0.1mm，对应的，所述引线5位于所述凸起部32和塑料上盖2、基板1及MEMS芯片围合成的空间中。

进一步，所述顶板31的顶面凹设有与所述凸起部32共轴的安装槽33，如附图1所示，所述安装槽33的长度大于所述凸起部的长度，并且所述安装槽33内设置有金属盖板6，所述金属盖板6优选通过胶水与所述塑料上盖粘接成一体。

在进行本专利的微型电场传感器封装件的加工时，采用批量加工方式，其具体过程如下：

S1，进行封装准备工作，包括对MEMS芯片4进行研磨切割、提供具有一组基板的封装载板8，各种封装材料、封装设备的提供；

S2，对封装载板8进行预烘烤，然后在封装载板8的各基板1的位置点胶；

S3，将一组MEMS芯片4分别贴装在封装载板8的一个基板位置，并使胶水固化实现每个MEMS芯片4与基板1的固定；

S4，通过等离子清洗去除脏污；

S5，通过引线5将每个MEMS芯片4与其对应的基板1上的电路键合互联通信；

S6，在一组塑料上盖3上点胶并将每个塑料上盖3贴装到一个基板1上，使胶水固化实现每个塑料上盖3与基板1的固定；

S7，在一组金属盖板6上点胶并将每个金属盖板6贴装到一个塑料上盖3的安装槽33中，使胶水固化实现金盖板与塑料上盖的固定；

S8，将封装载板8进行切割形成若干个微型电场传感器封装件的单体。

进一步，本专利还揭示了加工过程中的微型电场传感器封装件半成品，如附图2所示，包括一组上述的微型电场传感器封装件7，每个所述微型电场传感器封装件7的基板1是同一封装载板8的部分，并且所述封装载板8上形成有一组呈栅格状分布的基板1，从而实现了批量化加工，大大提高了加工效率和保证产品的一致性；当然在其他实施例中，所述封装载板8上的基板1也可以呈其他形式分布，如网格状、环状等，在此不再赘述。

本实用新型尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.微型电场传感器封装件，其特征在于：包括基板（1）以及与其连接形成内腔（2）的塑料上盖（3），所述基板（1）上设置有位于所述内腔（2）中的MEMS芯片（4），所述MEMS芯片（4）通过引线（5）与所述基板（1）上的电路连接通信，所述塑料上盖（3）的顶板（31）的底面形成有与所述MEMS芯片（4）贴近的凸起部（32），且所述顶板（31）的顶面凹设有与所述凸起部（32）共轴的安装槽（33），所述安装槽（33）内设置有金属盖板（6）。

2.根据权利要求1所述微型电场传感器封装件，其特征在于：所述基板（1）采用BT树脂载板。

3.根据权利要求2所述微型电场传感器封装件，其特征在于：所述塑料上盖（3）采用LCP工程塑料。

4.根据权利要求3所述微型电场传感器封装件，其特征在于：所述塑料上盖（3）与所述基板（1）粘接成一体。

5.根据权利要求3所述微型电场传感器封装件，其特征在于：所述凸起部（32）的下表面与所述MEMS芯片的距离不小于0.1mm。

6.根据权利要求1-5任一所述微型电场传感器封装件，其特征在于：所述金属盖板（6）与所述塑料上盖（3）粘接成一体。

7.微型电场传感器封装件半成品，其特征在于：包括一组权利要求1-6任一所述的微型电场传感器封装件（7），每个所述微型电场传感器封装件（7）的基板（1）是同一封装载板（8）的部分。

8.根据权利要求7所述的微型电场传感器封装件半成品，其特征在于：所述封装载板（8）上形成有一组呈栅格状分布的基板（1）。