微机电系统装置制造方法及图纸

在各个实施例中，提供了一种微机电系统装置。该微机电系统装置可以包括：载体；粒子过滤器结构，该粒子过滤器结构耦合至载体，该粒子过滤器结构包括网格，其中网格包括多个网格单元，每个网格单元包括至少一个通孔；以及微机电系统结构，该微机电系统结构设置在粒子过滤器结构的与载体相对之侧。多个网格单元的高度大于对应网格单元的宽度。

【技术实现步骤摘要】

各个实施例大体上涉及微机电系统装置。
技术介绍
硅麦克风通常由一起组装到一个SMD(表面安装装置)模块中的MEMS(微机电系统)芯片(例如，硅麦克风)和充当信号转换器的ASIC(专用集成电路)组成。然后，这种麦克风模块通常由相应制造商安装在印刷电路板上。这种硅麦克风通常包括薄膜和至少一个刚性对置电极(背板)，该薄膜和对置电极经由声音通道与环境直接接触。由于这一点，它们易于受到粒子损坏。尤其是在例如可能发生在手机中的压力脉冲的情况下，这种粒子被高度加速，并且可以基于由此产生的冲击而破坏膜，并且由此可以使部件无法使用。为了保护这些敏感膜，现在，在终端装置(例如，手机)的制造期间，将通常由塑料质地制成的一个或者多个粒子过滤器(筛)插入到在印刷电路板(PCB)前面的声音通道中，在该PCB上安装有麦克风模块。然而，这必须针对每个单个麦克风进行设置，并且成本很高和很耗劳动力。
技术实现思路
在各个实施例中，提供了一种微机电系统装置。该微机电系统装置可以包括载体和粒子过滤器结构，该粒子过滤器结构耦合至载体。粒子过滤器结构包括网格。网格包括多个网格单元。每个网格单元包括至少一个通孔。该微机电系统装置可以进一步包括微机电系统结构，该微机电系统结构设置在粒子过滤器结构的与载体相对之侧。该多个网格单元的高度大于对应的网格单元的宽度。附图说明在附图中，贯穿不同的视图，相似的附图标记一般表示相同的部分。附图并不一定是按比例绘制而成，而是一般将重点放在说明本专利技术的原理上。在以下说明中，参照以下附图对本专利技术的各个实施例进行描述，在图中：图1A和图1B示出了根据各个实施例(图1A)的麦克风模块的截面图以及根据各个实施例(图1B)的粒子过滤器结构的部分的放大图；以及图2A至图2D示出了说明根据各个实施例的制造网格的过程的截面图；以及图3A和图3B示出了在MEMS装置中形成空腔的常规过程的截面图；图4A和图4B示出了根据各个实施例的具有单片集成粒子过滤器的MEMS装置的制造过程的截面图；以及图5A和图5B示出了根据各个实施例的具有单片集成粒子过滤器的MEMS装置的制造过程的截面图；图6A至图6F示出了根据各个实施例的具有单片集成粒子过滤器的MEMS装置的制造过程的截面图；图7A至图7F示出了根据各个实施例的具有单片集成粒子过滤器的MEMS装置的制造过程的截面图；图8示出了出于说明的目的图7F的说明以及在去除MEMS装置之后制造的硅网格的照片；图9示出了根据各个实施例的具有单片集成粒子过滤器的MEMS装置的截面图；图10A和图10B示出了根据各个实施例的具有单片集成粒子过滤器的MEMS装置的制造过程的截面图；图11A和图11B示出了根据各个实施例的具有单片集成粒子过滤器的MEMS装置的制造过程的截面图；图12A和图12B示出了根据各个实施例的具有单片集成粒子过滤器的MEMS装置的制造过程的截面图；图13A和图13B示出了根据各个实施例的具有单片集成粒子过滤器的MEMS装置的制造过程的截面图；以及图14A和图14B示出了根据各个实施例的具有单片集成粒子过滤器的MEMS装置的制造过程的截面图；以及图15示出了根据各个实施例的具有单片集成粒子过滤器的MEMS装置。具体实施方式以下详细说明参照了对应附图，这些附图通过说明的方式示出了具体细节和可以实践本专利技术的实施例。词语“示例性”此处用于指“充当示例、例子或者说明”。此处描述为“示例性”的任何实施例或者设计，不一定理解为比其它实施例或者设计优选或者有利。针对形成在侧面或者表面“之上”的沉积材料所使用的词语“之上”在此处可以用于指沉积材料可以“直接”形成在暗含的侧面或者表面“上”，例如，与暗含的侧面或者表面直接接触。针对形成在侧面或者表面“之上”的沉积材料所使用的词语“之上”在此处可以用于指沉积材料可以“间接”形成在暗含的侧面或者表面“上”，其中一个或者多个附加层布置在暗含的侧面或者表面与沉积材料之间。在各个实施例中，可以提供粒子过滤器结构，该粒子过滤器结构可以与微机电系统(MEMS)芯片的衬底(例如，硅衬底)单片集成。粒子过滤器结构可以设置在MEMS芯片下方的空腔中，并且保护MEMS芯片免于潜在破坏粒子的作用，如果没有该粒子过滤器结构那么该破坏粒子可以进入空腔并且接触MEMS芯片。在作为麦克风模块或者作为扬声器模块的MEMS装置的示例性实施方式中，可以将粒子过滤器结构设置在MEMS芯片的声音通道中。通过使用制造MEMS芯片的常规方法，在MEMS芯片的制造期间，将网格单片集成到MEMS芯片的声音通道中。这可以提供将网格被配置为使其具有粒子过滤器结构的效果的可能性。在这种情况下，可以在晶片级执行粒子过滤器结构的安装。粒子过滤器结构在声音通道上的调节是精确的，这是因为用于制造半导体部件的设备的调节精确度可以用于网格的制造，并且由此用于粒子过滤器结构。由于粒子过滤器结构是在晶片级安装的，所以针对在MEMS装置内的该附加结构的成本被分摊到晶片中的MEMS芯片的数量上。图1A和图1B示出了麦克风模块100作为根据各个实施例(图1A)的MEMS装置的一种实施方式的截面图和根据各个实施例(图1B)的粒子过滤器结构的部分的放大图150。要注意，以下说明还示出了将麦克风模块用作MEMS装置的一个示例的各个实施例，各个实施例可以设置在任何其它类型的MEMS装置中，诸如例如，扬声器装置，或者传感器装置，诸如例如，压力传感器装置或者气体传感器装置等。如图1A所示，麦克风模块100可以包括第一载体102，例如衬底102，例如硅衬底102。要注意，第一载体102可以由任何其它半导体材料，例如化合物半导体材料制成。第一载体102可以包括至少一个空腔104和粒子过滤器结构106，该粒子过滤器结构106与第一载体102单片集成。此外，可以将MEMS芯片108(例如，麦克风芯片108)布置在覆盖空腔104的第一载体102之上。说明性地，空腔104可以形成麦克风芯片108的声音通道，并且可以将粒子过滤器结构106布置在声音通道104内以保护例如膜和麦克风芯片108的电极免受可以进入空腔104的粒子的撞击。麦克风模块100可以进一步包括壳体110，该壳体110容纳麦克风芯片108和包括粒子过滤器结构106的第一载体102。壳体110又可以布置在第二载体112诸如印刷电路板(PCB)上。壳体110以及PCB 112可以包括通孔，该通孔在为声音通道的延伸中，以允许声波自由进入声音通道。此外，可以设置容纳麦克风壳体110以及PCB 112的外壳体116。外壳体116经由间隔件单元114支撑PCB 112，其中间隔件单元114可以由电绝缘材料制成。外壳体116还包括通孔118，该通孔118形成至麦克风芯片108的声音通道104的全通孔120，以允许声波自由进入声音通道。现在，参照图1B，将对粒子过滤器结构106进行更加详细地说明。粒子过滤器结构106可以耦合至第一载体102(例如，与第一载体102单片集成)。粒子过滤器结构106可以包括网格152。网格152可以包括多个网格单元154。每个网格单元154可以包括至少一个通孔156。在各个实施例中，每个网格单元154可以包括2个、3个、4个、5个或者甚至更多个通孔156。在各个实施例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微机电系统装置，包括：载体；粒子过滤器结构，所述粒子过滤器结构耦合至所述载体，所述粒子过滤器结构包括网格，其中所述网格包括多个网格单元，每个网格单元包括至少一个通孔；以及微机电系统结构，所述微机电系统结构设置在所述粒子过滤器结构的与载体相对之侧；其中所述多个网格单元的高度大于对应的所述网格单元的宽度。

【技术特征摘要】
2015.05.20 US 14/716,9401.一种微机电系统装置，包括：载体；粒子过滤器结构，所述粒子过滤器结构耦合至所述载体，所述粒子过滤器结构包括网格，其中所述网格包括多个网格单元，每个网格单元包括至少一个通孔；以及微机电系统结构，所述微机电系统结构设置在所述粒子过滤器结构的与载体相对之侧；其中所述多个网格单元的高度大于对应的所述网格单元的宽度。2.根据权利要求1所述的微机电系统装置，其中所述网格单元的至少部分具有在大约0.3μm至大约2μm的范围内的宽度。3.根据权利要求1所述的微机电系统装置，其中所述网格单元的至少部分具有在大约3μm至大约20μm的范围内的高度。4.根据权利要求1所述的微机电系统装置，其中所述网格包括第一网格层和第二网格层，所述第二网格层设置在所述第一网格层之上；其中所述微机电系统结构设置在相对于所述第一网格层的与所述第二网格层相同之侧；其中所述第二网格层具有比所述第一网格层更大的宽度。5.根据权利要求4所述的微机电系统装置，其中所述第二网格层是导电的。6.根据权利要求4所述的微机电系统装置，其中所述第二网格层具有比所述第一网格层更小的网眼宽度。7.根据权利要求1所述的微机电系统装置，其中所述微机电系统结构被配置为麦克风或者扬声器。8.根据权利要求7所述的微机电系统装置，其中所述粒子过滤器结构形成所述麦克风或者扬声器的背板的至少部分。9.根据权利要求4所述的微机电系统装置，其中所述网格包括硅。10.根据权利要求1所述的微机电系统装置，其中所述粒子过滤器结构至少部分地涂覆有疏水层。11.根据权利要求1所述的微机电系统装置，其中所述粒子过滤器结构至少部分地涂覆有疏油层。12.一种微机电系统装置，包括：第一衬底；第二衬底，所述第二衬底键合至所述第一衬底；其中所述第二衬底包括粒子过滤器结构，所述粒子过滤器结构包括网格，其中所述网格包括多个网格单元，每个网格单元包括至少一个通孔；以及微机电系统结构，所述微机电系统结构设置在与所述第二衬底相对的所述第一衬底之上；其中所述多个网格单元的高度大于对应的所述网格单元的宽度。13.根据权利要求12所述的微机电系统装置，其中所述网格单元的至少部分具有在大约0.3μm至大约2μm的范围内的宽度。14.根据权利要求12所述的微机电系统装置，其中所述网格单元的至少部分具有在大约3μm至大约20μm的范围内的高度。15.根据权利要求12所述的微机电系统装置，其中所述网格包括第一网格层和第二网格层，所述第二网格层设置在所述第一网格层之上；其中所述微机电系统结构设置在相对于所述第一网格层的与所述第二网格层相...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·弗里扎，A·德厄，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE