CN208315544U - 一种磁传感封装结构及磁传感元件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种磁传感封装结构及磁传感元件。该磁传感封装结构包括：基板；半导体磁感应芯片，设置于基板上；所述半导体磁感应芯片采用倒装方式进行封装，半导体磁感应芯片上形成有线路结构的第一表面与基板相对设置。本实用新型提供的磁传感封装结构采用半导体磁感应芯片，既克服了光传感器的光信号易发生衰减、受环境因素影响大、使用寿命短的问题，又克服了传统磁传感器磁信号弱、信号单一、信号分段难的问题，半导体磁感应芯片采用倒装方式进行封装，简化了加工工艺，能够尽量减小半导体磁感应芯片与金属罩壳之间的距离，提高磁传感封装结构的信号强度以及信号采集的准确性。

Description

一种磁传感封装结构及磁传感元件

技术领域

本实用新型涉及磁传感器技术领域，具体涉及一种磁传感封装结构及具有其的磁传感元件。

背景技术

传感器技术发展到至今，大多数产品依然采用光传感，传统的磁传感多采用线圈和永久磁，信号提取少，信号灵敏度不够一直制约着磁传感器的发展，半导体磁传感芯片开发及应用拓展出了一个新的产品领域，作为替换光传感领域，高灵敏度的磁传感具有防尘、抗污的优点，同时还具备使用寿命长，相比较光信号衰减速度，磁信号衰减速度慢。

传统的光传感器包含光发射模块和光接收模块，若光路中间存在灰尘或油脂都会引起光信号的读取错误。但是传感器的应用多数在机械、金融点钞等传感领域，使用过程中都会遇到灰尘或油脂无法避免，从而导致光传感器寿命短，维护频繁等问题。同时光信号发射器的使用寿命会随着使用时间衰减，经常需要校正，造成设备维护频率的加大；传统的磁传感，包含线圈及永久磁，信号单一，信号分段困难，体积大等缺点。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的之一在于提供一种可靠性高、信号强、信号采集准确的磁传感封装结构及磁传感元件。

为达到上述目的，一方面，本实用新型采用以下技术方案：

一种磁传感封装结构，包括：

基板；

半导体磁感应芯片，设置于所述基板上；

其中，所述半导体磁感应芯片采用倒装方式进行封装，所述半导体磁感应芯片上形成有线路结构的第一表面与所述基板相对设置。

优选地，所述半导体磁感应芯片的第一表面上设置有第一焊盘，所述基板上设置有第二焊盘，所述第一焊盘与所述第二焊盘焊接在一起。

优选地，所述基板上还设置有与所述第二焊盘连接的第三焊盘，所述第三焊盘用于焊接引脚。

优选地，所述基板上与所述第三焊盘对应的位置处设置有供所述引脚穿过的第一通孔。

另一方面，本实用新型采用以下技术方案：

一种磁传感元件，包括如上所述的磁传感封装结构，还包括金属罩壳，所述金属罩壳罩设在所述磁传感封装结构上，所述半导体磁感应芯片的与所述第一表面相反的第二表面与所述金属罩壳相对设置。

优选地，所述金属罩壳包括顶板和侧板，所述半导体磁感应芯片的第二表面与所述顶板相对设置。

优选地，还包括非金属底座，所述基板安装在所述非金属底座上，所述金属罩壳罩设在所述磁传感封装结构和所述非金属底座形成的整体结构上。

优选地，所述非金属底座上设置有凹槽，所述基板嵌设于所述凹槽中。

优选地，所述凹槽的深度大于所述磁传感封装结构的厚度。

优选地，还包括引脚，所述非金属底座上设置有供所述引脚穿过的第二通孔。

本实用新型提供的磁传感封装结构采用半导体磁感应芯片，既克服了光传感器的光信号易发生衰减、受环境因素影响大、使用寿命短的问题，又克服了传统磁传感器磁信号弱、信号单一、信号分段难的问题，另外，半导体磁感应芯片采用倒装方式进行封装，当其设置在磁传感元件中时，使得半导体磁感应芯片的导电电极位于背离金属罩壳的一侧，因此在半导体磁感应芯片的表面无需再涂覆任何防护材料，一方面简化了加工工艺，另一方面能够尽量减小半导体磁感应芯片与金属罩壳之间的距离，提高磁传感元件的信号强度以及信号采集的准确性。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出本实用新型具体实施方式提供的磁传感元件的结构示意图；

图2示出本实用新型具体实施方式提供的磁传感元件的爆炸图；

图3示出本实用新型具体实施方式提供的半导体磁感应芯片第一表面的结构示意图；

图4示出本实用新型具体实施方式提供的基板的加工中间件的结构示意图。

图中，1、基板；2、半导体磁感应芯片；21、第一表面；22、第二表面；23、线路结构；3、金属罩壳；31、顶板；32、侧板；4、第一焊盘；5、第二焊盘；6、第三焊盘；7、引脚；8、非金属底座；81、凹槽。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本实用新型提供了一种磁传感封装结构及磁传感元件，如图1至图 3所示，磁传感元件包括磁传感封装结构，磁传感封装结构包括基板1 以及设置于基板1上的半导体磁感应芯片2，磁传感元件还包括金属罩壳3，其罩设在磁传感封装结构上。由于采用半导体磁感应芯片2，既克服了现有光传感器的光信号易发生衰减、受环境因素影响大、使用寿命短的问题，又克服了传统磁传感器磁信号弱、信号单一、信号分段难的问题。

由于半导体磁感应芯片2存在信号传输通道衰减的问题，半导体磁感应芯片2距离金属罩壳3越近，其信号越强，使用效果越好，信号采集越准确，针对这一问题，本申请对半导体磁感应芯片2的设置方式进行了改进，具体地，半导体磁感应芯片2具有相反的第一表面21和第二表面22，在第一表面21上形成芯片的线路结构23。半导体磁感应芯片 2的设置方位为，其第一表面21与基板1相对设置，第二表面22与金属罩壳3相对设置，采用这种倒装的方式对半导体磁感应芯片2进行封装，使得半导体磁感应芯片2的导电电极位于背离金属罩壳3的一侧，通过这样的设置方式使得半导体磁感应芯片2形成绝缘，且在半导体磁感应芯片2的表面无需再涂覆任何防护材料，一方面简化了加工工艺，另一方面能够尽量减小半导体磁感应芯片2与金属罩壳3之间的距离，提高磁传感元件的信号强度以及信号采集的准确性。

进一步地，如图3所示，半导体磁感应芯片2的第一表面21上设置有第一焊盘4，如图2所示，基板1上设置有第二焊盘5，第一焊盘4 与第二焊盘5焊接在一起，实现半导体磁感应芯片2与基板1的电连接，第一焊盘4和第二焊盘5的焊接方式可以但不局限于是共晶焊接或金属材料焊接。通过半导体磁感应芯片2上的焊盘与基板1上的焊盘直接焊接固定，确保产品可靠性，缩短磁路距离，减少磁信号的损失，减少生产工序，提高生产效率。

进一步地，如图2所示，基板1上还设置有与第二焊盘5相连的第三焊盘6，第三焊盘6用于与引脚7连接(后面有具体介绍)。

金属罩壳3包括顶板31和侧板32，侧板32沿顶板31的边缘设置，围成筒形结构，如此，当金属罩壳3罩设在磁传感封装结构上时，半导体磁感应芯片2的第二表面22与顶板31相对设置，而设置有线路结构 23的第一表面21与顶板31背离设置，保证半导体磁感应芯片2的绝缘，且无需涂覆防护材料，减小半导体磁感应芯片2与金属罩壳3之间的距离。

进一步地，磁传感元件还包括非金属底座8，基板1安装在非金属底座8上，金属罩壳3罩设在磁传感封装结构以及非金属底座8形成的整体结构上，如此，在金属罩壳3与非金属底座8之间形成容置空腔，半导体磁感应芯片2与基板1容置在该容置空腔内。优选地，非金属底座8上设置有凹槽81，基板1嵌设在凹槽81中，基板1的背离半导体磁感应芯片2的表面与凹槽81的底面相贴合设置。为了方便对金属罩壳 3进行定位，优选地，凹槽81的深度大于磁传感封装结构构的厚度，如此，当金属罩壳3的顶板31与非金属底座8的顶面抵接时，凹槽81的壁面与顶板31的内表面围成前述的容置空腔。

进一步地，磁传感元件还包括引脚7，引脚7与基板1上的第三焊盘6焊接连接，通过引脚7实现半导体磁感应芯片2的电连接。优选地，基板1上与第三焊盘6对应的位置处设置有贯穿基板1的第一通孔(图中未示出)，非金属底座8上与第一通孔相对应的位置设置有贯穿非金属底座8的第二通孔(图中未示出)，引脚7的一端依次穿过第二通孔和第一通孔与第三焊盘6焊接连接，引脚7的另一端穿出非金属底座8，便于引脚7与电路连接，以将半导体磁感应芯片2接入电路。

优选地，基板1可以但不局限于是PCB板、陶瓷基板等绝缘材料板，基板1可进行批量生产，例如，如图4中所示，可在条状或排状结构上生成基板的各个结构，形成基板阵列，从而实现基板1的自动化和批量生产，提高基板1的生产效率。

本申请提供的磁传感封装结构的封装过程为，将半导体磁感应芯片 2焊接到基板1上，即将第一焊盘4与第二焊盘5焊接在一起。

磁传感元件的装配过程为，将上述磁传感封装结构安装到非金属底座8的凹槽81内，将引脚7依次穿过非金属底座8和基板1与第三焊盘 6焊接，最后将金属罩壳3罩设到磁传感封装结构和非金属底座8形成的整体结构上，使得金属罩壳3的顶板31与半导体磁感应芯片2的第二表面22相对，从而完成整个装配过程。

本实用新型提供的磁传感封装结构采用半导体磁感应芯片，既克服了光传感器的光信号易发生衰减、受环境因素影响大、使用寿命短的问题，又克服了传统磁传感器磁信号弱、信号单一、信号分段难的问题，另外，半导体磁感应芯片采用倒装方式进行封装，当其设置在磁传感元件中时，使得半导体磁感应芯片的导电电极位于背离金属罩壳的一侧，因此在半导体磁感应芯片的表面无需再涂覆任何防护材料，一方面简化了加工工艺，另一方面能够尽量减小半导体磁感应芯片与金属罩壳之间的距离，提高磁传感元件的信号强度以及信号采集的准确性。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理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。

Claims (10)

1.一种磁传感封装结构，其特征在于，包括：

基板；

半导体磁感应芯片，设置于所述基板上；

其中，所述半导体磁感应芯片采用倒装方式进行封装，所述半导体磁感应芯片上形成有线路结构的第一表面与所述基板相对设置。

2.根据权利要求1所述的磁传感封装结构，其特征在于，所述半导体磁感应芯片的第一表面上设置有第一焊盘，所述基板上设置有第二焊盘，所述第一焊盘与所述第二焊盘焊接在一起。

3.根据权利要求2所述的磁传感封装结构，其特征在于，所述基板上还设置有与所述第二焊盘连接的第三焊盘，所述第三焊盘用于焊接引脚。

4.根据权利要求3所述的磁传感封装结构，其特征在于，所述基板上与所述第三焊盘对应的位置处设置有供所述引脚穿过的第一通孔。

5.一种磁传感元件，其特征在于，包括如权利要求1至4之一所述的磁传感封装结构，还包括金属罩壳，所述金属罩壳罩设在所述磁传感封装结构上，所述半导体磁感应芯片的与所述第一表面相反的第二表面与所述金属罩壳相对设置。

6.根据权利要求5所述的磁传感元件，其特征在于，所述金属罩壳包括顶板和侧板，所述半导体磁感应芯片的第二表面与所述顶板相对设置。

7.根据权利要求5或6所述的磁传感元件，其特征在于，还包括非金属底座，所述基板安装在所述非金属底座上，所述金属罩壳罩设在所述磁传感封装结构和所述非金属底座形成的整体结构上。

8.根据权利要求7所述的磁传感元件，其特征在于，所述非金属底座上设置有凹槽，所述基板嵌设于所述凹槽中。

9.根据权利要求8所述的磁传感元件，其特征在于，所述凹槽的深度大于所述磁传感封装结构的整体结构的厚度。

10.根据权利要求9所述的磁传感元件，其特征在于，还包括引脚，所述非金属底座上设置有供所述引脚穿过的第二通孔。