CN220853945U - 一种to封装倒装式压力传感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种TO封装倒装式压力传感器，包括压力传感器烧结座、TO管座和压力芯片；所述压力芯片的背面与TO管座电气连接，压力传感器烧结座上开设有内孔，所述TO管座通过TO封装方式将压力芯片倒装在压力传感器烧结座的内孔中。本实用新型使用TO封装的方式，提高了焊接的准确度，焊缝均匀，引入的热应力小，对芯片的性能影响小，提高了压力传感器的性能。压力芯片倒装焊的方式，实现了弥补单根引线的引线键合的缺陷，有效的实现了提高压力传感器的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型属于传感器技术领域，尤其是一种TO封装倒装式压力传感器。
背景技术
压力传感器是将压力信号转化为电信号的一种装置，硅压阻式压力传感器的工作原理是半导体的压阻效应，即当半导体材料受到应力作用时，引起能带的变化，使半导体材料的电阻率发生变化。
常见的压力传感器的封装方式为引线键合，压力传感器芯片通过胶水粘接在基座上，芯片焊盘通过金属引线与柯伐管腿连接，当压力通过金属膜片、介质等传递到压力传感器芯片，芯片受到压力产生电信号，电信号通过金属引线传递到柯伐管腿或外部电路。传统的引线键合方式信号传输距离长，引线在振动等恶劣环境下会断也是一个潜在故障点，对于压力传感器来说，是不可控的。而且，由于引线键合长时间使用于高温环境时，容易发生引线脱落的故障，导致产品失效。
发明内容
本实用新型的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种TO封装倒装式压力传感器，解决目前引线键合易导致产品失效的缺陷和不足，提高压力传感器的可靠性。
为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
一种TO封装倒装式压力传感器，包括压力传感器烧结座、TO管座和压力芯片；
所述压力芯片的背面与TO管座电气连接，压力传感器烧结座上开设有内孔，所述TO管座通过TO封装方式将压力芯片倒装在压力传感器烧结座的内孔中。
进一步的，所述TO管座上通过玻璃烧结有镀金柯伐管腿，所述压力芯片背面的锡球通过BGA焊接连接镀金柯伐管腿。
进一步的，所述TO管座通过平行封焊连接压力传感器烧结座。
进一步的，所述压力传感器烧结座的内孔端面上胶粘有垫片。
进一步的，所述压力传感器烧结座上开设有第一充油槽，所述第一充油槽连通压力传感器烧结座的内孔。
进一步的，所述压力芯片与垫片的间隙内和第一充油槽内均填充满硅油。
进一步的，所述第一充油槽的端部设置有钢珠。
进一步的，所述压力传感器烧结座的底部开设有压圈槽，所述压圈槽内焊接有压力传感器压圈。
进一步的，所述压力传感器烧结座与压力传感器压圈之间焊接有压力传感器波纹膜片。
进一步的，所述压力传感器烧结座与压力传感器波纹膜片之间开设有第二充油槽，所述第二充油槽内填充满硅油，所述第二充油槽与第一充油槽连通。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型提供一种TO封装倒装式压力传感器，采用压力芯片倒装焊的方式将压力芯片的背面与TO管座电气连接，TO管座通过TO封装方式将压力芯片倒装在压力传感器烧结座的内孔中。与现有的传感器相比，本实用新型使用TO封装的方式，提高了焊接的准确度。相比较激光焊接来讲，焊缝均匀，引入的热应力小，对芯片的性能影响小，提高了压力传感器的性能。压力芯片采用倒装焊的方式，倒装压力芯片实现了弥补现有的单根引线的引线键合的缺陷，在连接可靠性和电信号传输等方面有优势，有效的实现了提高压力传感器的可靠性，实现了压力传感器具有寿命长、耐恶劣环境的特点。对生产来说，也是大大提高了生产效率，降低了成本。
附图说明
为了更清楚的说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型的TO封装倒装式压力传感器的剖面结构示意图。
图2为本实用新型的TO封装倒装式压力传感器的TO管座全剖结构示意图。
图3本实用新型的TO封装倒装式压力传感器的俯视图。
其中：1-压力传感器烧结座，2-TO管座，3-压力芯片，4-钢珠，5-垫片，6-硅油，7-压力传感器波纹膜片，8-压力传感器压圈，9-玻璃，10-镀金柯伐管腿。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
参见图1至图2，本实用新型提供一种TO封装倒装式压力传感器，包括压力传感器烧结座1、TO管座2、压力芯片3、钢珠4、垫片5、硅油6、压力传感器波纹膜片7、压力传感器压圈8、玻璃9和镀金柯伐管腿10。
本实用新型采用TO封装的封装方式，压力芯片3采用倒装焊的方式，压力芯片3的背面与TO管座2电气连接，TO管座2上通过玻璃9烧结有镀金柯伐管腿10，压力芯片3背面的锡球通过BGA焊接连接镀金柯伐管腿10。连接压力芯片3的方式是将其倒装并通过压力芯片3上的锡球通过BGA焊接，与TO管座2形成电气连接，使连接的可靠性更高。压力传感器烧结座1上开设有内孔，垫片5通过胶粘装入压力传感器烧结座1的内孔端面上，TO管座2通过平行封焊连接压力传感器烧结座1。
压力传感器烧结座1上开设有第一充油槽，第一充油槽连通压力传感器烧结座1的内孔。压力芯片3与垫片5之间的间隙内和第一充油槽内均填充满硅油6。充油后，在第一充油槽的侧边端部设置钢珠4进行密封。
压力传感器烧结座1的底部开设有压圈槽，压圈槽内焊接有压力传感器压圈8，压力传感器烧结座1与压力传感器压圈8之间焊接有压力传感器波纹膜片7。压力传感器烧结座1与压力传感器波纹膜片7之间开设有第二充油槽，第二充油槽内填充满硅油6，第二充油槽与第一充油槽连通。
封装过程中，压力传感器烧结座1内设置垫片5减少了内孔的内部空间，从而减少了充油量，提高了TO封装倒装式压力传感器的性能，同时，具有过压保护的作用。
本实用新型的TO封装倒装式压力传感器的封装方式：
首先将TO管座2固定，将压力芯片3背面的锡球与TO管座2上安装的镀金柯伐管腿10通过BGA焊接起来，形成电气连接，作为第一部分；
将压力传感器烧结座1固定，将垫片5通过胶粘设置在压力传感器烧结座1的内孔端面上，作为第二部分；
将第二部分固定，采用TO封装方式将第一部分的TO管座2通过平行封焊焊接在第二部分的压力传感器烧结座1上，形成半成品；
再将压力传感器波纹膜片7和压力传感器压圈8焊接在半成品的压力传感器烧结座1上开设的压圈槽内；
最后通过侧边充油对第一充油槽、第二充油槽和压力芯片3与垫片5之间的间隙内填充满硅油6，使用钢珠4在第一充油槽的侧边端部进行密封，完成TO封装倒装式压力传感器的整个封装过程。
以上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。
Claims (10)
1.一种TO封装倒装式压力传感器，其特征在于，包括压力传感器烧结座(1)、TO管座(2)和压力芯片(3)；
所述压力芯片(3)的背面与TO管座(2)电气连接，压力传感器烧结座(1)上开设有内孔，所述TO管座(2)通过TO封装方式将压力芯片(3)倒装在压力传感器烧结座(1)的内孔中。
2.根据权利要求1所述的一种TO封装倒装式压力传感器，其特征在于，所述TO管座(2)上通过玻璃(9)烧结有镀金柯伐管腿(10)，所述压力芯片(3)背面的锡球通过BGA焊接连接镀金柯伐管腿(10)。
3.根据权利要求1所述的一种TO封装倒装式压力传感器，其特征在于，所述TO管座(2)通过平行封焊连接压力传感器烧结座(1)。
4.根据权利要求1所述的一种TO封装倒装式压力传感器，其特征在于，所述压力传感器烧结座(1)的内孔端面上胶粘有垫片(5)。
5.根据权利要求1所述的一种TO封装倒装式压力传感器，其特征在于，所述压力传感器烧结座(1)上开设有第一充油槽，所述第一充油槽连通压力传感器烧结座(1)的内孔。
6.根据权利要求1所述的一种TO封装倒装式压力传感器，其特征在于，所述压力芯片(3)与垫片(5)的间隙内和第一充油槽内均填充满硅油(6)。
7.根据权利要求5或6所述的一种TO封装倒装式压力传感器，其特征在于，所述第一充油槽的端部设置有钢珠(4)。
8.根据权利要求1所述的一种TO封装倒装式压力传感器，其特征在于，所述压力传感器烧结座(1)的底部开设有压圈槽，所述压圈槽内焊接有压力传感器压圈(8)。
9.根据权利要求1所述的一种TO封装倒装式压力传感器，其特征在于，所述压力传感器烧结座(1)与压力传感器压圈(8)之间焊接有压力传感器波纹膜片(7)。
10.根据权利要求1所述的一种TO封装倒装式压力传感器，其特征在于，所述压力传感器烧结座(1)与压力传感器波纹膜片(7)之间开设有第二充油槽，所述第二充油槽内填充满硅油(6)，所述第二充油槽与第一充油槽连通。
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