目前MEMS封装包括三个级别:芯片封装、器件封装和系统封装。芯片级封装包括组装和保护微型装置中的敏感元件,避免发生变形或。器件级封装包括MEMS芯片和信号调理电路。系统级封装包含MEMS芯片器件和主要的信号处理电路,能够屏蔽电磁、热或震动的影响。薄片状的热敏电阻很适合测量皮肤温度,近年来发展的薄膜型热敏电阻可以做得非常薄,只有十几纳米,用它做测温元件,将有很好的发展前景。MEM
传感器探头工厂
目前MEMS封装包括三个级别:芯片封装、器件封装和系统封装。芯片级封装包括组装和保护微型装置中的敏感元件,避免发生变形或。器件级封装包括MEMS芯片和信号调理电路。系统级封装包含MEMS芯片器件和主要的信号处理电路,能够屏蔽电磁、热或震动的影响。薄片状的热敏电阻很适合测量皮肤温度,近年来发展的薄膜型热敏电阻可以做得非常薄,只有十几纳米,用它做测温元件,将有很好的发展前景。MEMS封装技术主要包括单芯片封装、多芯片组件和倒装焊等技术。单芯片封装属于器件级封装的范畴,是指在一块芯片上制作保护层,将易损坏的元器件和电路屏蔽起来,避免环境对其造成的不利影响。多芯片组件属于系统级封装,是指在一个封装体中包含两个或两个以上的芯片。它们通过基板互连,构成整个系统的封装形式。倒装焊是将芯片正面朝下,并与封装基板键合的一种封装方式。由于芯片与基板直接相连,实现了封装的小型化和轻便化。
1)封装过程
将封装后的处理器芯片与温湿度传感器混合封装在同一块基板上,构成整个系统的封装形式。为避免芯片受外力损坏,采用封装管壳提供保护。在封装管壳上留有三个梯形透气窗口,可以保证封装内部温湿度传感器敏感元件接触到的空气与外界环境保持一致。
集成系统的封装过程如下:
(1)将铂电阻温度传感器与电容湿度传感器芯片粘贴在基板上的区域,然后将粘贴好芯片的基板放置在烘箱中,以一定的温度和时间烘干,使芯片粘贴胶固化。
(2)采用键合机将传感器的电极与基板压焊块进行引线键合,实现两者之间的电气连接。
(3)连接完成后将黑胶滴在键合线上保护键合线,放入烘箱后设定温度为120℃,时间为4分钟,直至键合线上的保护胶固化。
2)集成封装管壳设计
集成系统封装时除了需要考虑隔离外力和机械支撑的作用外,还应该实现封装内外的温湿度交换,即保证封装内部温湿度传感器敏感元件接触到的环境与外界环境保持一致。
半导体热敏电阻。半导体热敏电阻的特点是灵敏度高,体积小,反应快,它是利用半导体的电阻值随温度显著变化的特性制成的。可分为三种类型:(1)NTC热敏电阻,主要是Mn,Co,Ni,Fe等金属的氧 化物烧结而成,具有负温度系数。(2)CTR热敏电阻,用V,Ge,W,P等元素的氧 化物在弱还原气氛中形成烧结体,它也是具有负温度系数的。这些可变电阻在惠斯通电桥提供电电压,通常局部之前被进一步传递空调引入。(3)PTC热敏电阻,以钛酸钡掺和稀土元素烧结而成的半导体陶瓷元件,具有正温度系数。也正是因为PTC热敏电阻具有正温度系数,也制作成温度控制开关。
非接触式温度传感器。非接触式温度传感器的测温传感器配件与被测物体互不接触。目前 常用的是辐射热交换原理。这种测温方法的主要特点是:可测量运动状态的小目标及热容量小或变化迅速的对象,也可用来测量温度场的温度分布,但受环境温度影响比较大。
温度传感器有四种主要类型:热电偶;热敏电阻;电阻温度检测器;IC温度传感器:包括模拟输出和数字输出两种类型。
(1)热电阻式:热敏电阻由于体积小,灵敏度高,民期稳定性好等特点在医学领域的温度测量中使用非常广泛。可在珠状或薄片状的热敏电阻外加保护管套,例如将珠状热敏电阻封装在硬塑料、玻璃或金属套管中,用来测量口腔或直肠温度。结构型光纤传感器是由光检测传感器配件与光纤传输回路及测量电路所组成的测量系统。薄片状的热敏电阻很适合测量皮肤温度,近年来发展的薄膜型热敏电阻可以做得非常薄,只有十几纳米,用它做测温元件,将有很好的发展前景。
(2)热电偶式:当有两种不同的金属组成回路时,若两个触点的温度不同,则回路中就有电流通过,称为温差电效应。热电偶传感器就是利用温差电现象制成的热敏传感器。它具有测温范围宽、性能稳定、准确可靠等优点,在医学领域应用十分广泛。
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