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血压计芯片作为设备的核心部件,其封装形式直接关系到产品的精度、可靠性和小型化程度。随着家用医疗设备的普及和智能健康管理的需求增长,血压计芯片的封装技术也在不断演进,目前主流的封装形式主要包括以下几种:
1、QFN封装
QFN封装因其无引脚设计和底部散热焊盘,成为血压计芯片的主流选择。这种封装通过四周的导电焊盘实现电气连接,具有体积小(可做到3×3mm甚至更小)、热阻低(导热路径短至0.5mm)、高频性能好等特点。QFN的铜质裸露焊盘还可直接焊接在PCB上,提升散热效率,这对需要长时间工作的腕式血压计尤为重要。不过,QFN封装对贴装工艺要求较高,需严格控制焊膏印刷量和回流焊温度曲线。
2、BGA封装
BGA封装通过底部阵列焊球实现高密度互联,适用于集成MCU和无线模块的智能血压计芯片。BGA的优势在于焊球间距可压缩至0.4mm以下,适合多通道生物电信号处理芯片的封装。但BGA需要X-ray检测设备进行焊接质量检查,维修难度较大,一般用于臂式血压计产品。
3、SOP/TSSOP封装
对于低成本指夹式血压计,SOP-16或TSSOP-20等传统封装仍占一席之地。这类封装的引脚间距通常为0.65mm~1.27mm,可采用手工焊接,适合小批量生产。但SOP封装体积较大,难以满足可穿戴设备对薄型化的需求。
4、WLCSP封装
这种直接在晶圆上完成封装的技术,可使芯片尺寸接近裸片大小。WLCSP通过铜柱凸块实现互联,寄生电容可控制在0.1pF以下,大幅提升PPG(光电容积图)信号的信噪比。但其对PCB的CTE(热膨胀系数)匹配要求苛刻,需使用高Tg板材。
5、SiP封装
针对集成血压、血氧、心电的多参数监测设备,SiP封装成为技术突破口。通过将MEMS压力传感器、生物电电极和ASIC芯片堆叠封装,可缩小模块体积。
电子血压计芯片普遍采用高度集成方式,将MCU、AFE、ADC甚至电源管理等功能整合在单一芯片中。封装技术的进步正推动血压测量向医疗级精度、消费级体积和工业级可靠性的方向发展。