一种半导体MEMS封装结构及方法与流程

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一种半导体mems封装结构及方法
技术领域
1.本发明涉及半导体封装技术领域,更具体地说,本发明涉及一种半导体mems封装结构及方法。


背景技术:



2.mems微传感器是以mems技术为手段设计、加工并进行封装的一系列微型传感器的统称,其包括压力传感器、湿度传感器、温度传感器、加速度传感器等。mems微传感器的封装是mems传感器走向市场被客户接受并广泛应用的最后一步,也是mems微传感器制造中十分关键的一步。目前,mems芯片的封装的制程中,会多次处于高温的环境中,如芯片的贴装、外壳的贴装等;并且在终端应用过程中也会出现非常温使用的情况,现有的封装对散热只是简单的开孔处理,导致芯片的工作效果不好。因此,有必要提出一种半导体mems封装方法,以至少部分地解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素:



3.在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
4.为至少部分地解决上述问题,本发明提供了一种半导体mems封装结构,包括:封装结构主体、防摔排气组件,所述封装结构主体包括基板、传感器组、封帽体,所述传感器组设置在所述基板上,所述封帽体设置在所述基板上并罩设在所述传感器组上,所述封帽体上设置有排气孔,所述防摔排气组件设置在所述基板上,并且所述封帽体位于所述防摔排气组件内。
5.根据本发明实施例的半导体mems封装结构,所述传感器组包括衬板、传感器芯片,所述衬板设置在所述基板的封装区域,所述传感器芯片设置在所述衬板上的芯片区域上,所述芯片区域的周围设置有导电引脚组。
6.根据本发明实施例的半导体mems封装结构,所述封帽体的底部四周设置有封装翅板,所述封装翅板上设置有多个封装夹槽,相邻的两个所述封装夹槽相互贯通,相互间隔平行的所述封装夹槽配设有封装夹扣,所述封装夹扣包括第一夹扣座、第二夹扣座、夹扣杆、夹扣固定杆以及夹扣弹簧,所述第一夹扣座、第二夹扣座设置在所述基板的预留孔上,所述夹扣杆的一端与所述第一夹扣座铰接,所述夹扣杆扣合在所述封装夹槽内,另一端通过夹扣固定杆与所述第二夹扣座固定连接,所述夹扣弹簧套设在所述夹扣固定杆并位于所述夹扣杆的下方。
7.根据本发明实施例的半导体mems封装结构,还包括:内撑组件,所述内撑组件设置在所述封帽体内,所述内撑组件包括下承载块、上承载块以及多个中间吸能机构,所述下承载块设置在所述基板上,所述下承载块上设置有多个下承载杆,所述中间吸能机构设置在所述下承载杆上,所述中间吸能机构的上端设置有上承载杆,所述上承载块设置在所述上
承载杆上并抵顶所述封帽体的内顶面。
8.根据本发明实施例的半导体mems封装结构,所述中间吸能机构包括外骨架吸能组、内骨架吸能组,所述外骨架吸能组包括弹力骨架、外c型弹板、内撑滑动斜杆以及内弹力伸缩杆,所述内骨架吸能组设置在所述弹力骨架内,所述弹力骨架的上下端均设置有连接凸台,两个所述连接凸台分别与所述下承载杆、上承载杆连接,所述外c型弹板设置有两个并分别位于所述弹力骨架的两侧外壁上,并且所述外c型弹板的端部设置有外紧板,所述外c型弹板与所述弹力骨架的外壁上设置有内撑滑动斜杆、内弹力伸缩杆,所述内撑滑动斜杆位于所述内弹力伸缩杆的上方,所述内撑滑动斜杆的下端设置有滑导盘,所述滑导盘与所述弹力骨架的外壁滑动连接。
9.根据本发明实施例的半导体mems封装结构,所述内骨架吸能组包括第一吸能座、两个第二吸能座,所述第一吸能座设置在两个所述第二吸能座中间,所述第一吸能座包括两个承载座盘、多个第一弹力角型杆、多个内c型弹板以及多个内弹盘,多个所述第一弹力角型杆的上端、下端分别与上下两个所述承载座盘连接,所述内c型弹板设置在所述第一弹力角型杆的内壁,所述内弹盘设置在所述内c型弹板、第一弹力角型杆之间,并且所述内弹盘与所述内c型弹板固定连接。
10.根据本发明实施例的半导体mems封装结构,所述第二吸能座包括第二弹力角型杆、竖直杆以及吸能弹簧,所述竖直杆设置在所述承载座盘上,所述竖直杆上设置有两个所述第二弹力角型杆,所述吸能弹簧套设在所述竖直杆上并位于所述第二弹力角型杆之间。
11.根据本发明实施例的半导体mems封装结构,所述防摔排气组件包括防摔外罩、防摔内罩、内防摔垫板以及抽风架,所述防摔外罩的上端四周均设置有防摔连架,两端分别设置有第一外透气孔,侧壁上设置有第二外透气孔,顶部设置有多个第三外透气孔,所述防摔内罩、内防摔垫板均设置在所述防摔外罩内,所述防摔内罩的上下端均贯通有开口,所述防摔内罩的四周侧壁上均设置有多个透气侧孔,所述内防摔垫板位于所述防摔内罩的上方,使得多个所述透气侧孔分别与所述第一外透气孔、第二外透气孔对应,所述抽风架设置在所述防摔内罩内,所述防摔内罩的底部设置有四个固定孔,其中一个所述固定孔侧壁设置有锁紧开口,所述固定孔内设置有防摔紧固件,所述防摔紧固件包括紧固杆和防摔弹簧,所述紧固杆的上端依次穿过所述基板、固定孔、内防摔垫板的滑孔并延伸至所述防摔外罩的内顶面连接,所述防摔弹簧设置在所述紧固杆上并位于固定孔内,所述抽风架的两端均设置有微型抽气机,所述抽风架的侧壁上设置有内透气孔,所述内透气孔与所述透气侧孔、第二外透气孔对应。
12.本发明还提供了一种半导体mems封装结构的封装方法,包括:
13.步骤(a),将衬板安装在基板的封装区域,使得衬板与基板底部的引脚电连接;
14.步骤(b),将传感器芯片安装在衬板的芯片区域上;
15.步骤(c),在基板的预装区域涂抹密封散热硅胶,预装区域位于衬板的四周;
16.步骤(d),将封帽体安装在预装区域上,使得封帽体的封装翅板粘接到密封散热硅胶上;
17.步骤(e),将两个封装夹扣安装在封帽体的两侧,所述封装夹扣与基板固定连接,并且扣合在封装夹扣的封装夹槽内;
18.步骤(f),将防摔排气组件安装在基板上,并使得封帽体位于所述防摔排气组件内
19.根据本发明实施例的半导体mems封装结构的封装方法,其特征在于,还包括:步骤(f),所述步骤(f)位于步骤(c)、(d)之间,所述步骤(f),将多个内撑组件分别安装在衬板的四周。
20.相比现有技术,本发明至少包括以下有益效果:
21.1、本发明提供了一种半导体mems封装结构,本半导体mems封装结构包括:封装结构主体、防摔排气组件,该封装结构主体包括基板、传感器组、封帽体,传感器组安装在基板上,封帽体安装在基板上并罩设在传感器组上,这里在封帽体上开设了排气孔,将防摔排气组件安装在基板上,并且封帽体位于防摔排气组件内,当使用该半导体mems封装结构时,传感器组工作产生的热量可以通过排气孔排到外部,然后进一步地通过防摔排气组件将热量加速地向外界排出,使得该半导体mems封装结构具有良好的降温效果,可以保持良好的工作环境温度,避免发热发烫影响半导体mems封装结构的工作效率和生命周期。
22.2、本发明还提供了一种半导体mems封装结构的封装方法,该封装方法通过在基板上安装防摔排气组件,当使用该半导体mems封装结构时,传感器组工作产生的热量可以通过排气孔排到外部,然后进一步地通过防摔排气组件将热量加速地向外界排出,使得该半导体mems封装结构具有良好的降温效果,可以保持良好的工作环境温度,避免发热发烫影响半导体mems封装结构的工作效率和生命周期。
23.本发明所述的半导体mems封装结构及方法,本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
24.附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
25.图1为本发明的结构主视图。
26.图2为本发明中传感器组的结构示意图。
27.图3为本发明中封装结构主体的结构俯视图。
28.图4为本发明中封装夹扣的结构示意图。
29.图5为本发明中内撑组件的结构示意图。
30.图6为本发明中中间吸能机构的结构示意图。
31.图7为本发明中外骨架吸能组的结构示意图。
32.图8为本发明中内骨架吸能组的结构示意图。
33.图9为本发明中防摔排气组件的结构示意图。
34.图10为本发明中防摔外罩的结构左视图。
35.图11为本发明中防摔排气组件的爆炸结构示意图。
具体实施方式
36.下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
37.应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多
个其它元件或其组合的存在或添加。
38.如图1-图11所示,本发明提供了一种半导体mems封装结构,包括:封装结构主体100、防摔排气组件4,所述封装结构主体100包括基板101、传感器组、封帽体104,所述传感器组设置在所述基板101上,所述封帽体104设置在所述基板101上并罩设在所述传感器组上,所述封帽体104上设置有排气孔,所述防摔排气组件4设置在所述基板101上,并且所述封帽体104位于所述防摔排气组件4内。
39.上述技术方案的工作原理和有益效果:本发明提供了一种半导体mems封装结构,本半导体mems封装结构包括:封装结构主体100、防摔排气组件,该封装结构主体100包括基板101、传感器组、封帽体104,这里传感器组安装在基板101上,封帽体104安装在基板101上并罩设在传感器组上,这里在封帽体104上开设了排气孔,这里将防摔排气组件4安装在基板101上,并且封帽体104位于防摔排气组件4内,所以当使用该半导体mems封装结构时,传感器组工作产生的热量可以通过排气孔排到外部,然后进一步地通过防摔排气组件4将热量加速地向外界排出,使得该半导体mems封装结构具有良好的降温效果,可以保持良好的工作环境温度,避免发热发烫影响半导体mems封装结构的工作效率和生命周期。
40.在一个实施例中,所述传感器组包括衬板102、传感器芯片103,所述衬板102设置在所述基板101的封装区域,所述传感器芯片103设置在所述衬板102上的芯片区域105上,所述芯片区域105的周围设置有导电引脚组106。
41.上述技术方案的工作原理和有益效果:
42.本实施中提供了传感器组的具体结构,该结构的传感器组包括衬板102、传感器芯片103,具体地,该衬板102安装在基板101的封装区域,传感器芯片103则安装在衬板102上的芯片区域105上,芯片区域105的周围按了导电引脚组106,这样传感器芯片103通过衬板102位于基板101的上方,使得传感器芯片103工作过程中产生的热量可以向周围排出,有利于防摔排气组件4的工作,使得该半导体mems封装结构具有良好的降温效果,可以保持良好的工作环境温度,避免发热发烫影响半导体mems封装结构的工作效率和生命周期。
43.在一个实施例中,所述封帽体104的底部四周设置有封装翅板107,所述封装翅板107上设置有多个封装夹槽108,相邻的两个所述封装夹槽108相互贯通,相互间隔平行的所述封装夹槽108配设有封装夹扣2,所述封装夹扣2包括第一夹扣座201、第二夹扣座202、夹扣杆203、夹扣固定杆204以及夹扣弹簧205,所述第一夹扣座201、第二夹扣座202设置在所述基板101的预留孔上,所述夹扣杆203的一端与所述第一夹扣座201铰接,所述夹扣杆203扣合在所述封装夹槽108内,另一端通过夹扣固定杆204与所述第二夹扣座202固定连接,所述夹扣弹簧205套设在所述夹扣固定杆204并位于所述夹扣杆203的下方。
44.上述技术方案的工作原理和有益效果:本实施例中在封帽体104的底部四周安装有封装翅板107,同时在封装翅板107上开设了多个封装夹槽108,相邻的两个封装夹槽108相互贯通,使得多个封装夹槽108呈“井”字型,在相互间隔平行的封装夹槽108配设有封装夹扣2,通过封装夹扣2可以快速将封帽体104安装到基板101上,该封装夹扣2包括第一夹扣座201、第二夹扣座202、夹扣杆203、夹扣固定杆204以及夹扣弹簧205,具体地,第一夹扣座201、第二夹扣座202固定安装在基板101的预留孔上,使得第一夹扣座201、第二夹扣座202位于封帽体104的同一侧,这里夹扣杆203的一端与第一夹扣座201是铰接的,所以通过将夹扣杆203转动地扣合到封装夹槽108内,而另一端则通过夹扣固定杆204与第二夹扣座202固
定连接,而夹扣弹簧205则套设在夹扣固定杆204并位于夹扣杆203的下方,所以当需要打开封装夹扣2时,操作人员只需要将夹扣固定杆204打开即可,而夹扣弹簧205则将夹扣杆203向上弹出,实现了对封装夹扣2的快速打开,进而可以取下封帽体104,提高了效率。
45.在一个实施例中,还包括:内撑组件3,所述内撑组件3设置在所述封帽体104内,所述内撑组件3包括下承载块31、上承载块32以及多个中间吸能机构33,所述下承载块31设置在所述基板101上,所述下承载块31上设置有多个下承载杆311,所述中间吸能机构33设置在所述下承载杆311上,所述中间吸能机构33的上端设置有上承载杆331,所述上承载块32设置在所述上承载杆331上并抵顶所述封帽体104的内顶面。
46.上述技术方案的工作原理和有益效果:本实施例中在封帽体104内配合了内撑组件3,通过内撑组件3起到抗震的作用,内撑组件3包括下承载块31、上承载块32以及多个中间吸能机构33,具体地,下承载块31安装在基板101上,在下承载块31上设计多个下承载杆311,而中间吸能机构33则固定在设置在下承载杆311上,同时中间吸能机构33的上端安装了上承载杆331,将上承载块32安装在上承载杆331上,同时使得该上承载块32抵顶到封帽体104的内顶面,所以当有震动传递至基板101上的内撑组件3时,内撑组件3内的中间吸能机构33则会发生上下变形以抵消震动的能量,进而起到抗震作用,避免该半导体mems封装结构发生崩裂而损坏。
47.在一个实施例中,所述中间吸能机构33包括外骨架吸能组34、内骨架吸能组35,所述外骨架吸能组34包括弹力骨架341、外c型弹板342、内撑滑动斜杆343以及内弹力伸缩杆344,所述内骨架吸能组35设置在所述弹力骨架341内,所述弹力骨架341的上下端均设置有连接凸台345,两个所述连接凸台345分别与所述下承载杆311、上承载杆331连接,所述外c型弹板342设置有两个并分别位于所述弹力骨架341的两侧外壁上,并且所述外c型弹板342的端部设置有外紧板346,所述外c型弹板342与所述弹力骨架341的外壁上设置有内撑滑动斜杆343、内弹力伸缩杆344,所述内撑滑动斜杆343位于所述内弹力伸缩杆344的上方,所述内撑滑动斜杆343的下端设置有滑导盘347,所述滑导盘347与所述弹力骨架341的外壁滑动连接。
48.上述技术方案的工作原理和有益效果:本实施例中提供了中间吸能机构33的具体结构,该结构的中间吸能机构33包括外骨架吸能组34、内骨架吸能组35,具体地,该外骨架吸能组34包括弹力骨架341、外c型弹板342、内撑滑动斜杆343以及内弹力伸缩杆344,这里内骨架吸能组35安装在弹力骨架341内,而弹力骨架341的上下端均有连接凸台345,两个连接凸台345则分别与下承载杆311、上承载杆331连接的,外c型弹板342设置有两个并分别位于弹力骨架341的两侧外壁上,并且外c型弹板342的端部有外紧板346,在外c型弹板342与弹力骨架341的外壁上安装了内撑滑动斜杆343、内弹力伸缩杆344,这里内撑滑动斜杆343位于内弹力伸缩杆344的上方,内撑滑动斜杆343的下端安装了滑导盘347,滑导盘347与弹力骨架341的外壁滑动连接;所以当外骨架吸能组34受到震动能量时,外c型弹板342、弹力骨架341均向外撑,使得外c型弹板342、弹力骨架341发生变形,而内弹力伸缩杆344此时也伸长,内撑滑动斜杆343则在可以在弹力骨架341的外壁上滑动,而后由于内弹力伸缩杆344具有恢复的趋势,则外c型弹板342、弹力骨架341则逐渐的恢复至原状,以抵消震动的能量,进而起到抗震作用,避免该半导体mems封装结构发生崩裂而损坏。
49.在一个实施例中,所述内骨架吸能组35包括第一吸能座36、两个第二吸能座37,所
述第一吸能座36设置在两个所述第二吸能座37中间,所述第一吸能座36包括两个承载座盘361、多个第一弹力角型杆362、多个内c型弹板363以及多个内弹盘364,多个所述第一弹力角型杆362的上端、下端分别与上下两个所述承载座盘361连接,所述内c型弹板363设置在所述第一弹力角型杆362的内壁,所述内弹盘364设置在所述内c型弹板363、第一弹力角型杆362之间,并且所述内弹盘364与所述内c型弹板363固定连接。
50.上述技术方案的工作原理和有益效果:本实施例中提供了内骨架吸能组35的具体结构,该结构的内骨架吸能组35包括第一吸能座36、两个第二吸能座37,具体地,该第一吸能座36安装在两个第二吸能座37中间,第一吸能座36包括两个承载座盘361、多个第一弹力角型杆362、多个内c型弹板363以及多个内弹盘364,多个第一弹力角型杆362的上端、下端分别与上下两个承载座盘361连接,内c型弹板363安装在第一弹力角型杆362的内壁,内弹盘364安装在内c型弹板363、第一弹力角型杆362之间,并且内弹盘364与内c型弹板363固定连接,由于第一弹力角型杆362、内c型弹板363受到上下第二吸能座37的挤压,所以保持着弯曲状,具有弹性势能,所以震动传递至内骨架吸能组35内时,内骨架吸能组35中的内第一弹力角型杆362受到震动的冲击时发生向外的撑开,此时内c型弹板向内移动而撑开,而后第一弹力角型杆362再向内移动,内c型弹板朝向第一弹力角型杆362移动,内弹盘364则避免第一弹力角型杆362、内c型弹板二者相互靠近的过大,所以经过上述第一弹力角型杆362、内c型弹板的往复动作而将震动能量抵消掉,起到了较好的抗震作用。
51.在一个实施例中,所述第二吸能座37包括第二弹力角型杆371、竖直杆372以及吸能弹簧373,所述竖直杆372设置在所述承载座盘361上,所述竖直杆372上设置有两个所述第二弹力角型杆371,所述吸能弹簧373套设在所述竖直杆372上并位于所述第二弹力角型杆371之间。
52.上述技术方案的工作原理和有益效果:本实施例中提供了第二吸能座37的具体结构,该结构的第二吸能座37包括第二弹力角型杆371、竖直杆372以及吸能弹簧373,具体地,该竖直杆372安装在承载座盘361上,竖直杆372的上端与弹力骨架341的内壁连接,竖直杆372上安装了两个第二弹力角型杆371,而吸能弹簧373套设在竖直杆372上并位于第二弹力角型杆371之间;这里通过两个第二吸能座37将上述的第一吸能座36向中间挤压,使得该第一吸能座36中的第一弹力角型杆362、内c型弹板363保持着弯曲状,具有弹性势能;所以当震动传递至第二吸能座37时,第二吸能座37跟随上述的外骨架吸能组34、第一吸能座36一起动作,由于弹力骨架341、第一弹力角型杆362向外撑开时,整个中间吸能机构33的高度具有向下收缩的趋势,这样第二吸能座37则向中间移动,而后整个中间吸能机构33的高速再向上升高些,则第二吸能座37则向两侧移动,而后整个中间吸能机构33的高度则往复收缩、升高直至恢复到原状态,以此起到对震动能量的抵消,进而起到抗震作用,避免该半导体mems封装结构发生崩裂而损坏,延长了该半导体mems封装结构的生命周期。
53.在一个实施例中,还包括:防摔排气组件4,所述防摔排气组件4设置在所述基板101上,并且所述封帽体104位于所述防摔排气组件4内,所述防摔排气组件4包括防摔外罩41、防摔内罩42、内防摔垫板43以及抽风架44,所述防摔外罩41的上端四周均设置有防摔连架411,两端分别设置有第一外透气孔412,侧壁上设置有第二外透气孔413,顶部设置有多个第三外透气孔414,所述防摔内罩42、内防摔垫板43均设置在所述防摔外罩41内,所述防摔内罩42的上下端均贯通有开口,所述防摔内罩42的四周侧壁上均设置有多个透气侧孔
421,所述内防摔垫板43位于所述防摔内罩42的上方,使得多个所述透气侧孔421分别与所述第一外透气孔412、第二外透气孔413对应,所述抽风架44设置在所述防摔内罩42内,所述防摔内罩42的底部设置有四个固定孔422,其中一个所述固定孔422侧壁设置有锁紧开口423,所述固定孔422内设置有防摔紧固件423,所述防摔紧固件423包括紧固杆424和防摔弹簧425,所述紧固杆424的上端依次穿过所述基板101、固定孔422、内防摔垫板43的滑孔并延伸至所述防摔外罩41的内顶面连接,所述防摔弹簧425设置在所述紧固杆424上并位于固定孔422内,所述抽风架44的两端均设置有微型抽气机441,所述抽风架44的侧壁上设置有内透气孔442,所述内透气孔442与所述透气侧孔421、第二外透气孔413对应。
54.上述技术方案的工作原理和有益效果:本实施例中提供了防摔排气组件4的具体结构,防摔排气组件4安装在基板101上,并且罩设在封帽体104的外部,这样封帽体104就位于防摔排气组件4内,通过防摔排气组件4将热量加速地向外界排出,使得该半导体mems封装结构具有良好的降温效果,可以保持良好的工作环境温度,避免发热发烫影响半导体mems封装结构的工作效率和生命周期;
55.该防摔排气组件4包括防摔外罩41、防摔内罩42、内防摔垫板43以及抽风架44,具体,防摔外罩41的上端四周均安装有防摔连架411,可以理解,该防摔连架411具有弹性的,并且开设了多个防摔孔,所以当防摔连架411受到震动,或者接触到地面后,具有较好的变形能力,所以可以抵消震动的能量,以起到防摔作用;在防摔外罩41两端分别开设第一外透气孔412,侧壁上开设第二外透气孔413,顶部开设多个第三外透气孔414,所以当抽风架44位于防摔内罩42中工作时,抽风架44的两端安装了微型抽气机441,微型抽气机441将由封帽体104排出的热气继续向外排出,热气通过微型抽气机441、内透气孔442抽出到气侧孔421、第二外透气孔413向外排出;同时由于防摔内罩42与防摔外罩41之间安装了内防摔垫板43,所以使得该防摔排气组件4具有较好的抗震防摔作用;进一步地,由于防摔内罩42的底部设置有四个固定孔422,其中一个固定孔422侧壁开设了锁紧开口423,所以在固定孔422内通过防摔紧固件423,该防摔紧固件423包括紧固杆424和防摔弹簧425,紧固杆424的上端依次穿过所述基板101、固定孔422、内防摔垫板43的滑孔并延伸至防摔外罩41的内顶面连接,这里防摔弹簧425安装在紧固杆424上并位于固定孔422内,所以将防摔内罩42连接到防摔外罩41上,同时,抽风架44也固定在防摔内罩42中。
56.本发明还提供了一种半导体mems封装结构的封装方法,包括:
57.步骤a,将衬板102安装在基板101的封装区域,使得衬板102与基板101底部的引脚电连接;
58.步骤b,将传感器芯片103安装在衬板102的芯片区域105上;
59.步骤c,在基板101的预装区域涂抹密封散热硅胶,预装区域位于衬板102的四周;
60.步骤d,将封帽体104安装在预装区域上,使得封帽体104的封装翅板107粘接到密封散热硅胶上;
61.步骤e,将两个封装夹扣2安装在封帽体104的两侧,所述封装夹扣2与基板101固定连接,并且扣合在封装夹扣2的封装夹槽108内;
62.步骤f,将防摔排气组件4安装在基板101上,并使得封帽体104位于所述防摔排气组件4内。
63.进一步地,还包括:步骤f、步骤h,所述步骤f位于步骤c、d之间,所述步骤f,将多个
内撑组件3分别安装在衬板102的四周;步骤h位于步骤e之后。
64.上述技术方案的工作原理和有益效果:本发明还提供了一种半导体mems封装结构的封装方法,该封装方法通过在基板上安装防摔排气组件,当使用该半导体mems封装结构时,传感器组工作产生的热量可以通过排气孔排到外部,然后进一步地通过防摔排气组件将热量加速地向外界排出,使得该半导体mems封装结构具有良好的降温效果,可以保持良好的工作环境温度,避免发热发烫影响半导体mems封装结构的工作效率和生命周期。
65.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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,仅是为了便于描述本发明和简化描述,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发明的限制。
66.在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。
67.尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。

技术特征:


1.一种半导体mems封装结构,其特征在于,包括:封装结构主体(100)、防摔排气组件(4),所述封装结构主体(100)包括基板(101)、传感器组、封帽体(104),所述传感器组设置在所述基板(101)上,所述封帽体(104)设置在所述基板(101)上并罩设在所述传感器组上,所述封帽体(104)上设置有排气孔,所述防摔排气组件(4)设置在所述基板(101)上,并且所述封帽体(104)位于所述防摔排气组件(4)内。2.根据权利要求1所述的一种半导体mems封装结构,其特征在于,所述传感器组包括衬板(102)、传感器芯片(103),所述衬板(102)设置在所述基板(101)的封装区域,所述传感器芯片(103)设置在所述衬板(102)上的芯片区域(105)上,所述芯片区域(105)的周围设置有导电引脚组(106)。3.根据权利要求1所述的一种半导体mems封装结构,其特征在于,所述封帽体(104)的底部四周设置有封装翅板(107),所述封装翅板(107)上设置有多个封装夹槽(108),相邻的两个所述封装夹槽(108)相互贯通,相互间隔平行的所述封装夹槽(108)配设有封装夹扣(2),所述封装夹扣(2)包括第一夹扣座(201)、第二夹扣座(202)、夹扣杆(203)、夹扣固定杆(204)以及夹扣弹簧(205),所述第一夹扣座(201)、第二夹扣座(202)设置在所述基板(101)的预留孔上,所述夹扣杆(203)的一端与所述第一夹扣座(201)铰接,所述夹扣杆(203)扣合在所述封装夹槽(108)内,另一端通过夹扣固定杆(204)与所述第二夹扣座(202)固定连接,所述夹扣弹簧(205)套设在所述夹扣固定杆(204)并位于所述夹扣杆(203)的下方。4.根据权利要求1所述的一种半导体mems封装结构,其特征在于,还包括:内撑组件(3),所述内撑组件(3)设置在所述封帽体(104)内,所述内撑组件(3)包括下承载块(31)、上承载块(32)以及多个中间吸能机构(33),所述下承载块(31)设置在所述基板(101)上,所述下承载块(31)上设置有多个下承载杆(311),所述中间吸能机构(33)设置在所述下承载杆(311)上,所述中间吸能机构(33)的上端设置有上承载杆(331),所述上承载块(32)设置在所述上承载杆(331)上并抵顶所述封帽体(104)的内顶面。5.根据权利要求4所述的一种半导体mems封装结构,其特征在于,所述中间吸能机构(33)包括外骨架吸能组(34)、内骨架吸能组(35),所述外骨架吸能组(34)包括弹力骨架(341)、外c型弹板(342)、内撑滑动斜杆(343)以及内弹力伸缩杆(344),所述内骨架吸能组(35)设置在所述弹力骨架(341)内,所述弹力骨架(341)的上下端均设置有连接凸台(345),两个所述连接凸台(345)分别与所述下承载杆(311)、上承载杆(331)连接,所述外c型弹板(342)设置有两个并分别位于所述弹力骨架(341)的两侧外壁上,并且所述外c型弹板(342)的端部设置有外紧板(346),所述外c型弹板(342)与所述弹力骨架(341)的外壁上设置有内撑滑动斜杆(343)、内弹力伸缩杆(344),所述内撑滑动斜杆(343)位于所述内弹力伸缩杆(344)的上方,所述内撑滑动斜杆(343)的下端设置有滑导盘(347),所述滑导盘(347)与所述弹力骨架(341)的外壁滑动连接。6.根据权利要求5所述的一种半导体mems封装结构,其特征在于,所述内骨架吸能组(35)包括第一吸能座(36)、两个第二吸能座(37),所述第一吸能座(36)设置在两个所述第二吸能座(37)中间,所述第一吸能座(36)包括两个承载座盘(361)、多个第一弹力角型杆(362)、多个内c型弹板(363)以及多个内弹盘(364),多个所述第一弹力角型杆(362)的上端、下端分别与上下两个所述承载座盘(361)连接,所述内c型弹板(363)设置在所述第一弹力角型杆(362)的内壁,所述内弹盘(364)设置在所述内c型弹板(363)、第一弹力角型杆
(362)之间,并且所述内弹盘(364)与所述内c型弹板(363)固定连接。7.根据权利要求6所述的一种半导体mems封装结构,其特征在于,所述第二吸能座(37)包括第二弹力角型杆(371)、竖直杆(372)以及吸能弹簧(373),所述竖直杆(372)设置在所述承载座盘(361)上,所述竖直杆(372)上设置有两个所述第二弹力角型杆(371),所述吸能弹簧(373)套设在所述竖直杆(372)上并位于所述第二弹力角型杆(371)之间。8.根据权利要求1所述的一种半导体mems封装结构,其特征在于,还包括:所述防摔排气组件(4)包括防摔外罩(41)、防摔内罩(42)、内防摔垫板(43)以及抽风架(44),所述防摔外罩(41)的上端四周均设置有防摔连架(411),两端分别设置有第一外透气孔(412),侧壁上设置有第二外透气孔(413),顶部设置有多个第三外透气孔(414),所述防摔内罩(42)、内防摔垫板(43)均设置在所述防摔外罩(41)内,所述防摔内罩(42)的上下端均贯通有开口,所述防摔内罩(42)的四周侧壁上均设置有多个透气侧孔(421),所述内防摔垫板(43)位于所述防摔内罩(42)的上方,使得多个所述透气侧孔(421)分别与所述第一外透气孔(412)、第二外透气孔(413)对应,所述抽风架(44)设置在所述防摔内罩(42)内,所述防摔内罩(42)的底部设置有四个固定孔(422),其中一个所述固定孔(422)侧壁设置有锁紧开口(423),所述固定孔(422)内设置有防摔紧固件(423),所述防摔紧固件(423)包括紧固杆(424)和防摔弹簧(425),所述紧固杆(424)的上端依次穿过所述基板(101)、固定孔(422)、内防摔垫板(43)的滑孔并延伸至所述防摔外罩(41)的内顶面连接,所述防摔弹簧(425)设置在所述紧固杆(424)上并位于固定孔(422)内,所述抽风架(44)的两端均设置有微型抽气机(441),所述抽风架(44)的侧壁上设置有内透气孔(442),所述内透气孔(442)与所述透气侧孔(421)、第二外透气孔(413)对应。9.一种半导体mems封装结构的封装方法,其特征在于,包括:步骤(a),将衬板(102)安装在基板(101)的封装区域,使得衬板(102)与基板(101)底部的引脚电连接;步骤(b),将传感器芯片(103)安装在衬板(102)的芯片区域(105)上;步骤(c),在基板(101)的预装区域涂抹密封散热硅胶,预装区域位于衬板(102)的四周;步骤(d),将封帽体(104)安装在预装区域上,使得封帽体(104)的封装翅板(107)粘接到密封散热硅胶上;步骤(e),将两个封装夹扣(2)安装在封帽体(104)的两侧,所述封装夹扣(2)与基板(101)固定连接,并且扣合在封装夹扣(2)的封装夹槽(108)内。10.根据权利要求9所述的一种半导体mems封装结构的封装方法,其特征在于,还包括:步骤(f)、步骤(h),所述步骤(f)位于步骤(c)、(d)之间,所述步骤(f),将多个内撑组件(3)分别安装在衬板(102)的四周;步骤(h)位于步骤(e)之后,所述步骤(f),将防摔排气组件(4)安装在基板(101)上,并使得封帽体(104)位于所述防摔排气组件(4)内。

技术总结


本发明公开了一种半导体MEMS封装结构,包括:封装结构主体、防摔排气组件,封装结构主体包括基板、传感器组、封帽体,传感器组设置在基板上,封帽体设置在基板上并罩设在传感器组上,封帽体上设置有排气孔,防摔排气组件设置在基板上,并且封帽体位于防摔排气组件内。当使用该半导体MEMS封装结构时,传感器组工作产生的热量可以通过排气孔排到外部,然后进一步地通过防摔排气组件将热量加速地向外界排出,使得该半导体MEMS封装结构具有良好的降温效果,可以保持良好的工作环境温度,避免发热发烫影响半导体MEMS封装结构的工作效率和生命周期。本发明还公开了一种半导体MEMS封装结构的封装方法,避免发热发烫影响半导体MEMS封装结构的工作效率和生命周期。结构的工作效率和生命周期。结构的工作效率和生命周期。


技术研发人员:

周建军 陈高利 杨晓胜

受保护的技术使用者:

盐城芯丰微电子有限公司

技术研发日:

2022.04.08

技术公布日:

2022/7/8

本文发布于:2022-11-27 08:20:53,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://patent.en369.cn/patent/2/7191.html

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