一种用于温度传感器密闭腔体内填胶的工艺方法

技术领域

本发明属于点胶技术领域，涉及一种用于温度传感器密闭腔体内填胶的工艺方法。

背景技术

对温度传感类产品，要求芯片和外壳之间具有高导热效率，需使高导热胶水将外壳和芯片表面连通，形成导热体即要在贴盖后对密闭腔体内填胶。目前常用的填胶技术工艺是使用Underfill设备对密闭腔体内填胶，但是采用这种方式往往存在异常无法稳定作业，胶水溢出，填胶冲线，进而会造成胶水沾污PAD，因此造成产品无法制样和量产进度的影响。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种密闭腔体内填胶的工艺方法，解决了温度传感类产品填胶作业中填胶不稳定的问题，避免了现有工艺中胶料扩散不开、胶水飞溅(沾污基板和PAD)、填胶冲线、填胶不满的工艺缺陷。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开了一种用于温度传感器密闭腔体内填胶的工艺方法，包括以下步骤：

1)基于点胶工艺，使含有进胶孔和排气孔的密闭腔体基板与填胶针头相对装配；2)将填胶针头进入进胶孔，使填胶针头与密闭腔体基板的内表面达到点胶高度，将胶水以气动式出胶方式进行密闭腔体内填胶；3)填胶结束后，抬升填胶针头后停留，完成用于温度传感器密闭腔体内填胶。

优选地，胶水的粘度范围适用于9000～15000mPa·s。

优选地，填胶针头为锥形针头，其孔径为0.2mm～0.35mm。

进一步优选地，步骤2)中，使用0.35mm的填胶针头时，其气动式出胶方式的操作参数包括：出胶气压为80～100Kpa，出胶时间为350～500ms。

进一步优选地，步骤2)中，使用0.2mm的填胶针头时，其气动式出胶方式的操作参数包括：出胶气压为300～450Kpa，出胶时间为460～520ms。

优选地，步骤2)中，气动式出胶方式的出胶负压的范围：-0.5～-1.5Kpa。

优选地，步骤2)中，点胶高度的范围为0～-0.15mm。

优选地，步骤3)中，抬升填胶针头后停留30～50ms。

优选地，步骤3)中，填胶针头的抬升高度为2～5mm。

优选地，胶水的导热性范围适用于≥1.0W/(m·K)。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明公开了一种用于温度传感器密闭腔体内填胶的工艺方法，通过在温度传感器类产品的基板中进胶孔的孔位面进行灌胶作业，出胶方式选用气动式出胶代替原先的喷射式出胶，参数上使用基于气动式出胶方式的低气压长时间的出胶方式，控制单位时间出胶流量，并有的放矢明确出胶位置，使胶水出胶稳定，减小胶水对焊线的冲击，有效控制避免了胶水溢出污染PAD，解决了温度传感类产品填胶作业中填胶不稳定的问题。

进一步地，气动式出胶方式中，选择锥形针头为填胶针头，并选择合理的孔径范围在密闭腔体内进行填胶；将锥形针头伸入密闭腔体内部，可避免胶水飞溅，并结合气动式出胶方式的工作参数，避免了胶水出胶量不稳定出现胶水溢出的问题。

进一步地，通过出胶气压、出胶时间的参数选择，使用低气压长时间的出胶方式，并选择低粘度，流动性优良的胶水，使胶水在进入产品内部腔体后快速扩散至最远端可解决胶水在密闭腔体内扩散和胶水冲线的问题。

因此，通过本发明所述用于温度传感器密闭腔体内填胶的工艺方法，可在密闭腔体内稳定填胶，解决胶水溢出，填胶冲线，胶水沾污PAD问题并实现量产操作。

附图说明

图1为本发明所述用于温度传感器密闭腔体内填胶的工艺方法中配合示意图；

其中：1-基板；2-填胶针头；3-外壳；4-进胶孔；5-排气孔。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明公开的所述一种用于温度传感器密闭腔体内填胶的工艺方法，结合图1所示，包括以下步骤：

第一步，在待填胶温度传感器密闭腔体基板1上的外壳3的盖子面粘贴耐高温胶带。

第二步，在点胶工艺的设备中安装胶水和填胶针头。

第三步，将贴了耐高温胶带的基板1，其外壳3的盖子面朝下，基板1面朝上，将其整体吸附在真空作业平台上。

第四步，使填胶针头2伸入待填胶温度传感器密闭腔体基板1上进胶孔4内，填胶针头2伸入得深度要越过基板1上表面，即点胶高度为负值。

第五步，按照气动式出胶方式，采用低气压长时间的出胶方式，设置作业参数即出胶时间，出胶气压，出胶负压(避免填胶针头2不出胶时胶水在填胶针头2处聚集、挂胶)。

第六步，填胶结束后，填胶针头2要相对于基板1抬起≥2mm的高度，并停留30ms以上，完成用于温度传感器密闭腔体内填胶。

第七步，密闭腔体内填胶完成后对温度传感器产品内胶水进行烘烤固化，为防止由于胶水固化时产生的收缩导致产品出现翘曲，烘烤时的温度设置遵循，低温长时间，使胶水缓慢固化。

其中，所述用于温度传感器密闭腔体内填胶的工艺方法能够适用的胶水包括DeloTC6512，本诺8500I-R3。

其中，所述胶水的粘度范围适用于9000～15000mPa·s。

其中，所述胶水的导热性范围适用于≥1.0W/(m·K)。

其中，所述填胶针头2的孔径为0.2mm～0.35mm。

其中，所述的操作参数包括：出胶气压，出胶时间，出胶负压，停留时间，针头抬起高度；

其中，出胶气压和时间的范围：使用0.35mm针头出胶气压80～100kPa、出胶时间350～500ms；使用0.2mm针头出胶气压300～450kPa、出胶时间460～～520ms。

其中，出胶负压的范围：-0.5～-1.5kPa。

其中，停留时间的范围：30～50ms。

其中，针头抬起高度的范围：2～5mm。

其中，点胶高度的范围：0～-0.15mm。其中，点胶高度指填胶针头2伸入温度传感器密闭腔体内部、填胶针头2距离基板1内表面的高度。

具体地，由于本发明所述工艺方法适用于具有密闭腔体的温度传感器类产品，因此所用胶水的导热率可根据温度传感器产品需求进行调整；出胶时间的长短依据密闭腔体的体积而定。

下面结合具体实施例和附图对本发明做进一步说明：

具体地，在本发明的某一实施例中，针对MEMS温度传感器类产品，利用coating点胶机，通过控制其相关参数，0.35mm针头、出胶气压90kPa、出胶时间420ms、出胶负压-1.0kPa、停留时间30ms、针头抬起高度2mm、点胶高度(针头伸入产品内部高度)-0.1mm使胶水稳定的灌入密闭空腔内。参见图1，为所述用于温度传感器密闭腔体内填胶的工艺方法在具体制备过程中设备与操作基板1的配合示意图。该密闭腔体在基板1上具有两个孔位，根据该特点制定填胶方案，在基板1孔位面进行灌胶作业，出胶方式选用气动式出胶代替原先的喷射式出胶，参数上使用低气压长时间的出胶方式，并将两个孔中其中1个孔作为进胶孔4，另一个作为排气孔5，类似于连通器。参见图1可以看出，在密闭腔体内填胶需要在产品背面作业，填胶针头2要通过进胶孔4伸入产品内部缓慢出胶，使胶水在外壳3和基板1形成的密闭腔体内缓慢流动至整个密闭腔体内部并通过排气孔5将内部气体排出，该过程以气动式出胶方式、采用小气压长时间并将针头伸入温度传感器类产品的密闭腔体内，控制单位时间出胶流量，并有的放矢明确出胶位置，使胶水出胶稳定，减小胶水对焊线的冲击，胶水出胶量的有效控制避免了胶水溢出污染PAD，减小胶水对焊线的冲击避免了冲线异常，按照该方式可实现对密闭腔体填胶，解决了现有技术中对温度传感器类密闭腔体内填胶的工艺技术上的空白。

综上所述，本发明所述一种密闭腔体内填胶的工艺方法，将胶水稳定填入密闭腔体内部，可根据密闭腔体的体积大小，调整参数可使其内部空腔80％的空间被胶水填充，可满足产品对快速导热功能的需求，所述一种密闭腔体内填胶的工艺方法可适用于多种密闭空腔灌胶类产品，能够满足产品对密闭腔体内填胶，在保护内部芯片的同时可使芯片快速感应外部环境信息的功能。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。