CN1298202A - 氢离子敏场效应管封装方法 - Google Patents

Abstract

一种氢离子敏场效应管封装方法,包括如下步骤:a、采用基本成型模具,该模具是由薄树脂印刷板制成;b、粘片,将切割后粘贴好的硅片置放在模具的相应位置;c、烘烤,将粘贴好硅片的模具置入烘箱内,在小于100度的温度下进行烘烤;d、超声压焊;e、注胶封装,将经过烘烤的硅片在模具上进行注胶封装;f、定型烘干;本发明具有方法相对简单,成本较低,且封装效果良好的优点。

Description

氢离子敏场效应管封装方法

本发明是与半导体器件的封装技术有关，特别是关于一种氢离子敏场效应管的封装方法。

自从70年代氢离子敏场效应管封装技术被提出以来，经过二十多年的研究，先后利用氢离子敏场效应管被研制成功小型pH传感器，各种离子敏传感器，K⁺、Na⁺、Ca⁺⁺、Cl^-、F^-等二十多种，还有青霉素酶、脲素酶、葡萄糖氧化酶等多种生物传感器。但是由于它的结构特点、工作环境恶劣、封装困难，这类传感器国内外至今未形成产业。在国内八十年代有许多单位开展这方面的研究，现在只有少数几个单位在坚持实用化的工作。

氢离子敏场效应管的结构原理如图1所示。这是一种硅基的半导体芯片作为化学传感器。封装成传感器必须用密封胶12将硅片14四周电极引线包封起来，只露出20μm×400μm的栅区13，11为氢离子敏。这么精细的工作至尽仍停留在手工操作。在封装中封装胶与硅基的牢固接触，密封胶与50μm-70μm硅铝丝的膨胀系数的匹配，封装的工艺是封装质量的关键。

场效应管是在电解液中浸泡或在流动冲击状态下工作，因此场效应管的封装比一般器件有其特殊的难度。场效应管的封装是极其细微又复杂的关键工艺。敏感栅外露，其余部分要绝对密封。密封的好坏，直接影响器件的性能与寿命。封装材料必须选择低渗透性，高粘附性的材料。并且绝缘性能好，有良好的耐酸、耐碱、耐水性的封装材料。还要求与外引线的膨胀系数相匹配。

本发明的主要目的即在提供一种氢离子敏场效应管封装方法，其具有方法相对简单，成本较抵，且封装效果良好的优点。

为达成前揭目的，依据本发明所提供的一种氢离子敏场效应管封装方法，其特征在于，包括如下步骤：

a、采用基本成型模具，该模具是由薄树脂印刷板制成；

b、粘片，将切割后粘贴好的硅片置放在模具的相应位置；

c、烘烤，将粘贴好硅片的模具置入烘箱内，在小于100度的温度下进行烘烤；

d、超声压焊；

e、注胶封装，将经过烘烤的硅片在模具上进行注胶封装；

f、定型烘干。

其中所述的b、粘片，是先将硅片粘在一胶纸上。

为进一步说明本发明的方法特征，以下结合实施例配合图示说明如下，其中：

图1是氢离子敏场效应管的结构原理图；

图2是本发明的方法流程图；

图3是本发明的基板结构图；

图4是氢离子敏场效应管封装成传感器的结构图；

图5是本发明的第一实施例，将氢离子敏场效应管作成复合式传感器的结构图；

图6是发明的第二实施例，将氢离子敏场效应管作成陶瓷式传感器的结构图。

图7是发明的第三实施例，将氢离子敏场效应管作成笔式固态传感器的结构图。

图8是发明的第四实施例，将氢离子敏场效应管作成皮肤型传感器的结构图。

请参阅图2所示，为本发明的方法流程图。本发明一种氢离子敏场效应管封装方法，其中包括：

步骤a、采用基板成型模具，该模具是由薄树脂印刷板制成(如图3)；

步骤b、粘片，先将硅片粘在一胶纸上，再将切割后粘贴好的硅片置放在模具的相应位置；

步骤c、烘烤，将粘贴好硅片的模具置入烘箱内在小于100度的温度下进行烘烤；

步骤d、超声压焊；

步骤e、注胶封装，将经过烘烤的硅片在模具上进行注胶封装；

步骤f、定型烘干。

由以上步骤得到氢离子敏场效应管封装成的传感器41(如图4)。

实施例一：

请参阅图5，将氢离子敏场效应管作成复合式pH传感器的结构图。其中氢离子敏场效应管51和银/氯化银参比电极58用密封橡胶56封装在医用塑料管59内，其中两个氢离子敏场效应管51是密封固定在医用塑料管59端部和中部的小孔52处；而银/氯化银参比电极58是先装在一塑料管57中，再密封在医用塑料管59的中间，银/氯化银参比电极58的一端伸出于医用塑料管59一端的端孔54，使参比电极58的顶端暴露，参比电极58用银丝经过电化学方法生长一层氯化银膜，其中银/氯化银参比电极58的电极引线55和氢离子场效应管51的电极引线伸出于医用塑料管59的另一端。该复合式pH传感器在医学上可用于测量胃和食管。该复合式pH传感器只是进口产品价格(500英镑)的十分之一。

实施例二：

请参阅图6，将氢离子敏场效应管作成陶瓷管式固态pH传感器的结构图。因氢离子敏场效应管的工作环境是具有一定酸碱性的水溶液，故采用了独特的耐酸、耐碱的陶瓷管结构。首先将氢离子敏场效应管61用密封胶固定在陶瓷管63一端的一侧，其电极引线伸出于陶瓷管63的另一端，使氢离子敏场效应管61暴露于外，在陶瓷管63内氢离子敏场效应管61的旁边用水凝胶66固定一参比电极65，在参比电极65的周围放置有透水纤维67。

实施例三：

请参阅图7，笔式固态pH传感器的结构图。将实施例二的陶瓷管式固态pH传感器用密封胶固定在一笔杆71中，一笔帽78与笔杆71配合，在笔帽8内有一海棉77。

实施例四：

请参阅图8，皮肤型固态pH传感器的结构图。其是用塑料或有机玻璃加工成纽扣状的外壳81，将氢离子敏场效应管82和银/氯化银合金型固态参比电极84嵌装在圆型外壳81底面，电极引线83和参比电极引线86用密封胶85包封在外壳81的端部。

利用本发明所作的各种传感器，可分别用于医学的疾病治疗、健康保健以及化妆品和洗涤用品的鉴定等。

Claims (2)

1．一种氢离子敏场效应管封装方法，其特征在于，

a、采用基本成型模具，该模具是由薄树脂印刷板制成；

b、粘片，将切割后粘贴好的硅片置放在模具的相应位置；

c、烘烤，将粘贴好硅片的模具置入烘箱内，在小于100度的温度下进行烘烤；

d、超声压焊；

e、注胶封装，将经过烘烤的硅片在模具上进行注胶封装；

f、定型烘干。

2．根据权利要求1所述的氢离子敏场效应管封装方法，其特征在于，其中所述的粘片，是先将硅片粘在一胶纸上。

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