【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及傳感器芯片集成，具體地說，涉及復合敏感傳感器芯片集成與封裝自動化系統。
技術介紹
1、復合敏感傳感器芯片集成與封裝自動化通過多傳感器集成技術、先進的封裝技術和自動化生產線，實現了高效、高精度的傳感器芯片生產，該技術在汽車電子、工業自動化和消費電子的領域具有廣泛的應用前景，當研發出新型的基于單硅片單面體微機械加工的單片集成復合傳感器結構設計方案，可顯著提高傳感器芯片的性價比和市場競爭力，實現在單晶硅片內部選擇性可自停止刻蝕微結構的技術，將拓展傳統體硅微機械技術在加工三維微機械結構方面的應用，由于在復合敏感傳感器芯片的集成過程中，不合理的芯片位置布局，使硅片的可用面積不能得到最大化的利用，因此導致資源的浪費和成本的提高，當多種芯片存在不合理的位置布局時，則每個芯片間的信號線布局也會存在不合理情況，使多種信號線在高頻信號和高速數據傳輸過程中產生外部信號干擾和內部信號串擾問題，從而導致信號的質量和穩定性的降低，于是我們提供了復合敏感傳感器芯片集成與封裝自動化系統。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種復合敏感傳感器芯片集成與封裝自動化系統，以解決上述
技術介紹
中提出的問題。
2、為實現上述目的，本專利技術提供復合敏感傳感器芯片集成與封裝自動化系統，包括位置布局單元、距離噪聲單元、干擾優化單元和集成封裝單元；
3、所述位置布局單元獲取硅片和壓力、流量、溫度傳感器芯片的尺寸與壓力、流量和溫度傳感器芯片的中心位置，并獲取歷史數據，根據硅片和壓力、流量
4、所述距離噪聲單元用于接收位置布局單元中壓力、流量、溫度傳感器芯片信號線的布局位置和歷史數據，計算電源線到每個信號線之間的距離并計算電容耦合，利用電容耦合判斷信號干擾問題；
5、所述干擾優化單元用于接收距離噪聲單元中信號線存在信號干擾問題的命令，干擾優化單元向距離噪聲單元中獲取電源線到信號線的距離并優化距離；
6、所述距離噪聲單元用于接收干擾優化單元中優化的距離和位置布局單元中歷史數據，根據優化的距離和歷史數據計算優化后的電容耦合并再次判斷信號干擾問題；
7、所述集成封裝單元用于接收距離噪聲單元中不會產生信號干擾問題的命令，集成封裝單元向位置布局單元獲取硅片、壓力、流量和溫度傳感器芯片的尺寸、壓力、流量和溫度傳感器芯片的中心位置、壓力、流量和溫度傳感器芯片布局的位置和歷史數據，將壓力、流量和溫度傳感器芯片布局的位置布局在單硅片上，并分析壓力傳感器芯片、流量傳感器芯片和溫度傳感器芯片與單硅片連接需要的微凸點數量和位置，將芯片與單硅片連接，集成復合敏感傳感器芯片，再對集成的復合敏感傳感器芯片進行封裝。
8、作為本技術方案的進一步改進，所述位置布局單元包括芯片布局模塊和信號線模塊；
9、所述芯片布局模塊通過視覺技術獲取硅片、壓力、流量和溫度傳感器芯片的尺寸與壓力、流量和溫度傳感器芯片的中心位置，并獲取歷史數據，根據硅片和壓力傳感器芯片的尺寸計算壓力傳感器芯片布局在單硅片上的位置，得出壓力傳感器芯片布局的位置，其中，4和2指的是比例系數，指的是將硅片的長度分成四等分，指的是壓力傳感器芯片長度的一半，根據硅片的和流量傳感器芯片的尺寸計算流量傳感器芯片布局在單硅片上的位置，其中，指的將流量傳感器芯片的中心布局在硅片長度的第三等分位置，再根據硅片和溫度傳感器芯片的尺寸計算溫度傳感器芯片布局在單硅片上的位置，得出溫度傳感器芯片布局的位置，其中，指的是將硅片的寬度分成四等分。作為本技術方案的進一步改進，所述信號線模塊用于接收芯片布局模塊中硅片和壓力、流量、溫度傳感器芯片的尺寸、壓力、流量、溫度傳感器芯片的中心位置，并從壓力、流量、溫度傳感器芯片的尺寸中獲取壓力、流量、溫度傳感器芯片的長度，再利用設定信號線之間的最小安全距離與壓力、流量、溫度傳感器芯片的長度計算信號線之間的間距，根據信號線之間的間距分別將壓力、流量、溫度傳感器芯片的信號線從壓力、流量、溫度傳感器芯片的中心位置沿垂直方向至單硅片頂部位置進行合理布局,并記錄壓力、流量、溫度傳感器芯片信號線的布局位置。
10、作為本技術方案的進一步改進，所述距離噪聲單元包括距離耦合模塊和耦合噪聲模塊；
11、所述距離耦合模塊用于接收信號線模塊中壓力、流量、溫度傳感器芯片信號線的布局位置和芯片布局模塊中歷史數據，從歷史數據中獲取電源線布局的位置、真空電容率、介電常數，利用測量工具測出壓力傳感器芯片信號線、流量傳感器芯片信號線、溫度傳感器芯片信號線和電源線的重疊面積，根據壓力、流量、溫度傳感器芯片信號線的布局位置和電源線布局的位置計算電源線到信號線之間的距離，將電源線到信號線之間的距離整合成電源線到信號線的距離集合，利用電源線到信號線的距離集合、真空電容率和介電常數計算電容耦合；
12、所述耦合噪聲模塊用于接收距離耦合模塊中電容耦合，利用電容耦合與設定的標準電容耦合判斷信號線和電源線之間的距離是否近，當電容耦合大于設定的標準電容耦合時，說明信號線和電源線之間的距離近，則壓力、流量和溫度傳感器芯片在進行高頻發送信號，使高頻信號的過程中在電源線上產生噪聲，產出信號干擾問題，利用測量工具檢測信號電壓的變化率和時間的變化量，再利用信號電壓的變化率、時間的變化量和電容耦合計算感應噪聲電壓，利用感應噪聲電壓與設定的感應噪聲電壓閾值判斷是否存在信號干擾問題，當感應噪聲電壓大于設定的感應噪聲電壓閾值時，說明信號線存在信號干擾問題。
13、作為本技術方案的進一步改進，所述干擾優化單元用于接收耦合噪聲模塊中信號線存在信號干擾問題的命令，干擾優化單元向距離耦合模塊中獲取電源線到信號線的距離集合、信號線和電源線的重疊面積集合，根據電源線到信號線的距離集合和設定的標準距離參數變化量優化距離，再根據信號線和電源線的重疊面積集合和設定的標準重疊面積參數變化量優化重疊面積。
14、作為本技術方案的進一步改進，所述耦合噪聲模塊用于接收干擾優化單元中優化的距離、優化的重疊面積和芯片布局模塊中歷史數據，接收距離耦合模塊中電容耦合，從歷史數據中獲取真空電容率、介電常數，根據優化的距離、優化的重疊面積、真空電容率、介電常數計算優化后的電容耦合，再利用優化后的電容耦合與設定的標準電容耦再次判斷信號線和電源線之間的距離是否近，當優化后的電容耦合小于設定的標準電容耦合時，說明信號線和電源線之間的距離遠，則壓力、流量和溫度傳感器芯片在進行高頻發送信號，使高頻信號的過程中在電源線上不產生噪聲和信號干擾問題，將不會產生信號干擾問題的命令傳入集成封裝單元中。
15、作為本技術方案的進一步改進，所述集成封裝單元用于接收耦合噪聲模塊中不會產生信號干擾問題的命令，向芯片布局模塊獲取硅片和壓力、流量、溫度傳感器芯片的尺寸與壓力、流量、溫度傳感器芯片的中心位置、壓力、流量、溫度傳感器芯片布局的位置，將壓力、流量、溫度傳感器芯片布局的位置布局在單硅片上，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.復合敏感傳感器芯片集成與封裝自動化系統，其特征在于：包括位置布局單元（1）、距離噪聲單元（2）、干擾優化單元（3）和集成封裝單元（4）；
2.根據權利要求1所述的復合敏感傳感器芯片集成與封裝自動化系統，其特征在于：所述位置布局單元（1）包括芯片布局模塊（11）和信號線模塊（12）；
3.根據權利要求2所述的復合敏感傳感器芯片集成與封裝自動化系統，其特征在于：所述信號線模塊（12）用于接收芯片布局模塊（11）中硅片和壓力、流量、溫度傳感器芯片的尺寸、壓力、流量、溫度傳感器芯片的中心位置，并從壓力、流量、溫度傳感器芯片的尺寸中獲取壓力、流量、溫度傳感器芯片的長度，再利用設定信號線之間的最小安全距離與壓力、流量、溫度傳感器芯片的長度計算信號線之間的間距，根據信號線之間的間距分別將壓力、流量、溫度傳感器芯片的信號線從壓力、流量、溫度傳感器芯片的中心位置沿垂直方向至單硅片頂部位置進行合理布局,并記錄壓力、流量、溫度傳感器芯片信號線的布局位置。
4.根據權利要求3所述的復合敏感傳感器芯片集成與封裝自動化系統，其特征在于：所述距離噪聲單元（2）包括距離耦
5.根據權利要求4所述的復合敏感傳感器芯片集成與封裝自動化系統，其特征在于：所述干擾優化單元（3）用于接收耦合噪聲模塊（22）中信號線存在信號干擾問題的命令，干擾優化單元（3）向距離耦合模塊（21）中獲取電源線到信號線的距離集合、信號線和電源線的重疊面積集合，根據電源線到信號線的距離集合和設定的標準距離參數變化量優化距離，再根據信號線和電源線的重疊面積集合和設定的標準重疊面積參數變化量優化重疊面積。
6.根據權利要求5所述的復合敏感傳感器芯片集成與封裝自動化系統，其特征在于：所述耦合噪聲模塊（22）用于接收干擾優化單元（3）中優化的距離、優化的重疊面積和芯片布局模塊（11）中歷史數據，接收距離耦合模塊（21）中電容耦合，從歷史數據中獲取真空電容率、介電常數，根據優化的距離、優化的重疊面積、真空電容率、介電常數計算優化后的電容耦合，再利用優化后的電容耦合與設定的標準電容耦再次判斷信號線和電源線之間的距離是否近，當優化后的電容耦合小于設定的標準電容耦合時，說明信號線和電源線之間的距離遠，則壓力、流量和溫度傳感器芯片在進行高頻發送信號，使高頻信號的過程中在電源線上不產生噪聲和信號干擾問題，將不會產生信號干擾問題的命令傳入集成封裝單元（4）中。
7.根據權利要求6所述的復合敏感傳感器芯片集成與封裝自動化系統，其特征在于：所述集成封裝單元（4）用于接收耦合噪聲模塊（22）中不會產生信號干擾問題的命令，（4）向芯片布局模塊（11）獲取硅片和壓力、流量、溫度傳感器芯片的尺寸與壓力、流量、溫度傳感器芯片的中心位置、壓力、流量、溫度傳感器芯片布局的位置，將壓力、流量、溫度傳感器芯片布局的位置布局在單硅片上，再利用掃描電子顯微鏡根據硅片和壓力、流量、溫度傳感器芯片的尺寸與壓力、流量、溫度傳感器芯片的中心位置分析壓力、流量、溫度傳感器芯片與單硅片連接需要的微凸點數量，以及相應的微凸點位置，根據相應的微凸點位置和微凸點數量將壓力、流量和溫度傳感器芯片與單硅片連接，集成復合敏感傳感器芯片，再從歷史數據中選擇相應的封裝材料，再利用大圓片級封蓋預封裝技術將集成的復合敏感傳感器芯片封裝在相應的封裝材料中。
...【技術特征摘要】
1.復合敏感傳感器芯片集成與封裝自動化系統，其特征在于：包括位置布局單元（1）、距離噪聲單元（2）、干擾優化單元（3）和集成封裝單元（4）；
2.根據權利要求1所述的復合敏感傳感器芯片集成與封裝自動化系統，其特征在于：所述位置布局單元（1）包括芯片布局模塊（11）和信號線模塊（12）；
3.根據權利要求2所述的復合敏感傳感器芯片集成與封裝自動化系統，其特征在于：所述信號線模塊（12）用于接收芯片布局模塊（11）中硅片和壓力、流量、溫度傳感器芯片的尺寸、壓力、流量、溫度傳感器芯片的中心位置，并從壓力、流量、溫度傳感器芯片的尺寸中獲取壓力、流量、溫度傳感器芯片的長度，再利用設定信號線之間的最小安全距離與壓力、流量、溫度傳感器芯片的長度計算信號線之間的間距，根據信號線之間的間距分別將壓力、流量、溫度傳感器芯片的信號線從壓力、流量、溫度傳感器芯片的中心位置沿垂直方向至單硅片頂部位置進行合理布局,并記錄壓力、流量、溫度傳感器芯片信號線的布局位置。
4.根據權利要求3所述的復合敏感傳感器芯片集成與封裝自動化系統，其特征在于：所述距離噪聲單元（2）包括距離耦合模塊（21）和耦合噪聲模塊（22）；
5.根據權利要求4所述的復合敏感傳感器芯片集成與封裝自動化系統，其特征在于：所述干擾優化單元（3）用于接收耦合噪聲模塊（22）中信號線存在信號干擾問題的命令，干擾優化單元（3）向距離耦合模塊（21）中獲取電源線到信號線的距離集合、信號線和電源線的重疊面積集合，根據電源線到信號線的距離集合和設定的標準距離參數變化量優化距離，再根據信號線和電源線的重疊面積集合和設定的標準重疊面積參數變化量優化...
【專利技術屬性】
技術研發人員：袁江鍇，李峰平，彭志輝，周晨，周斯加，黃繼寶，康蕊，王權，
申請(專利權)人：溫州大學激光與光電智能制造研究院，
類型：發明
國別省市：
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