技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及MEMS氣體傳感器領(lǐng)域，具體的說，涉及了一種MEMS氣敏元件及模組的陶瓷封裝。

背景技術(shù)

目前國內(nèi)尚沒有陶瓷封裝的MEMS氣體傳感器，氣體傳感器的封裝仍是包括管帽、管座和電極片的傳統(tǒng)封裝形式，生產(chǎn)工藝基本上都是采用手工工藝制作，結(jié)構(gòu)全部是懸掛式結(jié)構(gòu)，元件抗震性能差，生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化擴大發(fā)展受限。

為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術(shù)解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計科學、結(jié)構(gòu)簡單、易于生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化的非懸掛式結(jié)構(gòu)的MEMS氣敏元件及模組的陶瓷封裝。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種MEMS氣敏元件陶瓷封裝，包括氣敏芯片、陶瓷基座和不銹鋼蓋板，所述氣敏芯片設(shè)置在所述陶瓷基座內(nèi)部，所述不銹鋼蓋板蓋設(shè)在陶瓷基座上；所述陶瓷基座包括基座主體和基座焊盤；所述不銹鋼蓋板上開設(shè)有透氣孔；所述氣敏芯片包括硅基微熱板、加熱電極、測量電極和氣敏料，所述硅基微熱板上表面的一端為兩個加熱電極，所述硅基微熱板上表面的另一端為兩個測量電極，所述硅基微熱板上表面的中部為氣敏料，所述加熱電極和所述測量電極之間設(shè)置有隔離槽；所述測量電極和所述加熱電極均通過鍵合金線連接至所述基座焊盤。

基于上述，還包括設(shè)置在所述陶瓷基座內(nèi)部的ASIC芯片，所述ASIC芯片通過鍵合金線與所述加熱電極連接。

基于上述，通過點膠機在所述陶瓷基座內(nèi)部底面點上環(huán)氧樹脂膠將所述氣敏芯片固定在所述陶瓷基座內(nèi)部。

基于上述，通過點膠機在所述陶瓷基座內(nèi)部底面點上環(huán)氧樹脂膠將所述ASIC芯片固定在所述陶瓷基座內(nèi)部。

基于上述，通過自動綁定機將所述氣敏芯片的測量電極通過鍵合金線焊接在所述基座焊盤上。

基于上述，通過自動綁定機將所述ASIC芯片的引腳通過鍵合金線焊接在所述基座焊盤上。

基于上述，所述不銹鋼蓋板通過環(huán)氧樹脂膠粘貼在陶瓷基座上。

基于上述，所述基座主體上開設(shè)有定位標志孔。

本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)具有突出的實質(zhì)性特點和顯著進步，具體的說，本發(fā)明通過采用非懸掛式結(jié)構(gòu)，以及鍵合金線焊接的方式，將氣敏芯片綁定在陶瓷基座內(nèi)，解決了傳統(tǒng)懸掛式結(jié)構(gòu)抗震性能差，生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化擴大發(fā)展受限的問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明MEMS氣敏元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明MEMS模組的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明陶瓷基座的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明不銹鋼蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：氣敏芯片1；陶瓷基座2；不銹鋼蓋板3；ASIC芯片4；硅基微熱板11；測量電極13和氣敏料14；加熱電極12；基座主體21和基座焊盤22；定位標志孔23；透氣孔31。

具體實施方式

下面通過具體實施方式，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。

如圖1所示，一種MEMS氣敏元件陶瓷封裝，包括氣敏芯片1、陶瓷基座2和不銹鋼蓋板3，所述氣敏芯片1設(shè)置在所述陶瓷基座2內(nèi)部，所述不銹鋼蓋板3蓋設(shè)在所述陶瓷基座2上；所述陶瓷基座2包括基座主體21和基座焊盤22；所述氣敏芯片1包括硅基微熱板11、加熱電極12、測量電極13和氣敏料14，所述硅基微熱板11上表面的一端為兩個加熱電極12，所述硅基微熱板11上表面的另一端為兩個測量電極13，所述硅基微熱板11上表面的中部為氣敏料14，所述加熱電極12和所述測量電極13之間設(shè)置有隔離槽；所述測量電極13和所述加熱電極12均通過鍵合金線連接至所述基座焊盤22。

如圖2所示，MEMS模組還包括設(shè)置在所述陶瓷基座內(nèi)部的ASIC芯片4，所述ASIC芯片4通過鍵合金線與所述加熱電極12連接。通過與ASIC芯片的陣列封裝，可以擴展到所有的旁熱式氣敏元件，能夠?qū)崿F(xiàn)氣體傳感器模組的小型化，也可以將多種氣敏芯片組合封裝在一個基座內(nèi)部形成陣列，制作出微型氣體傳感器集成模塊。

如圖3所示，所述陶瓷基座主體21上開設(shè)有定位標志孔23。具體裝配時，通過點膠機在所述陶瓷基座2內(nèi)部底面點上環(huán)氧樹脂膠將所述氣敏芯片1固定在所述陶瓷基座2內(nèi)部；通過自動綁定機將所述氣敏芯片1的測量電極13焊接在基座焊盤22上；所述不銹鋼蓋板3通過環(huán)氧樹脂膠粘貼在所述陶瓷基座2上。整個裝配工藝過程采用標準自動化生產(chǎn)。

如圖4所示，所述不銹鋼蓋板3上開有透氣孔31。所述不銹鋼蓋板3通過環(huán)氧樹脂膠粘貼在陶瓷基座2上。