微型过滤器及MEMS传感器组件制造技术

本公开内容的第一方面公开了一种微型过滤器，其包括承载件(201)和滤膜(102)。承载件(201)具有形成于其内的在其厚度方向上贯通的贯通腔(205)。滤膜(102)叠置于承载件(201)上。滤膜(102)包括覆盖贯通腔(205)的一个开口的第一部分(104)与未覆盖所述开口的第二部分(106)，第一部分(104)被第二部分(106)环绕。第一部分(104)上排布有通孔(207)，第二部分(106)接合承载件(201)。第一部分(104)仅通过单个梁(108)来连接第二部分(106)，藉此使得第一部分(104)悬置在贯通腔(205)上。本公开内容的第二方面还提供了一种MEMS传感器组件。

Micro filter and MEMS sensor assembly

【技术实现步骤摘要】
微型过滤器及MEMS传感器组件
本公开内容主要涉及微型过滤器，其可以是一种适用于声学设备的微型过滤器，用于过滤粉尘、颗粒和/或水等不希望进入声学设备内部的物质。本公开内容还涉及一种MEMS传感器组件。
技术介绍
现今，诸如笔记本电脑、平板电脑之类的便携式计算设备十分普遍，诸如智能手机之类的便携式通信设备也是如此。然而，这样的设备中留给麦克风或扬声器的内部空间十分有限。因此，麦克风和扬声器尺寸越来越小，并且变得越来越紧凑。此外，由于麦克风和扬声器部署在紧凑的便携式设备中，它们通常需要靠近设备的相关的声学输入或输出端口，故而容易因颗粒和水的进入而造成其中的MEMS传感器的故障。在现有技术中，颗粒过滤器(又称为PB芯片、微型过滤器)常常被部署在MEMS传感器组件中来防止某些类型的碎屑进入其中。具有高的应力的薄膜易于剥离、破裂、起皱或以其它方式从其基板上脱离。起皱是由金属丝网制成的滤膜和支撑过滤膜的承载件之间的热膨胀系数差异导致的，这使得滤膜边缘部分的约束条件变得成问题。因此，PB芯片常常在投入运行不久后就被丢弃。由细金属丝制成的丝网或通过硅基板中的多个孔而形成的通孔已投入使用，需要具有低应力的薄膜。另外，在为了制造PB芯片结构而向基板上沉积合适的金属薄膜时，有必要获得具有低应力的薄膜。最近，已研制出具有双支撑梁(doublysupportbeam)或完全夹紧薄膜(fullyclampeddiaphragm)结构的微型颗粒过滤器，但这使得对防尘滤膜的应力控制的要求更加苛刻，并且使得在任何温度下都难以减少褶皱。
技术实现思路
本公开内容的一个目的是提供一种微型过滤器的新技术方案。根据本公开内容的第一方面，提供了一种微型过滤器，其包括：承载件，具有形成于其内的在其厚度方向上贯通的贯通腔；以及滤膜，叠置于所述承载件上，所述滤膜包括覆盖所述贯通腔的一个开口的第一部分与未覆盖所述开口的第二部分，所述第一部分被所述第二部分环绕，所述第一部分上排布有通孔，所述第二部分接合所述承载件；其中，所述第一部分仅通过单个梁来连接所述第二部分，并藉此悬置在所述贯通腔上。可选地，所述承载件是由聚合物材料、金属、硅或二氧化硅制成的。可选地，所述滤膜是由非晶金属材料制成的。可选地，所述滤膜是金属玻璃。可选地，所述滤膜的厚度为5nm至5μm。可选地，所述滤膜的厚度为20nm至1000nm。可选地，所述通孔的内径均为1nm至100μm。可选地，所述通孔的内径均为100nm至10μm。根据本公开内容的第二方面，提供了一种MEMS传感器组件，包括：根据本公开内容的第一方面的微型过滤器；以及MEMS传感器，所述MEMS传感器上具有开口并且能够经由该开口进行感测；其中所述微型过滤器以覆盖所述开口的方式被安装到所述MEMS传感器。可选地，所述MEMS传感器组件是用在麦克风模组或麦克风芯片中的。根据本公开内容的一个实施方案，滤膜的热膨胀系数在任何温度下都可以被忽略，并且在对滤膜进行应力控制时仅需考虑应力梯度。通过以下参照附图对本公开内容的示例性实施例的详细描述，本公开内容的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开内容的实施例，并且连同其说明一起用于解释本公开内容的原理。图1概略示出了根据本公开内容的微型过滤器的一个实施方案，其中图1(A)是微型过滤器的平面图，图1(B)是沿图1(A)中A-O-B线的剖视图。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本公开内容的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开内容的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开内容及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。本公开内容提供了一种微型过滤器及应用此微型过滤器的MEMS传感器组件。该MEMS传感器组件可以是用在声学设备中的，声学设备例如可以是麦克风芯片，也可以是麦克风模组。例如，当声学设备是麦克风芯片时，MEMS传感器组件可以设置在麦克风芯片上；当声学设备是麦克风模组时，MEMS传感器组件可以设置在麦克风模组的外壳或壳体上的声孔处。当然，对于本领域技术人员而言，该声学设备也可以是其它类型的声换能器，在此不再具体说明。图1概略示出了根据本公开内容的微型过滤器的一个实施方案，其中图1(A)是微型过滤器的平面图，图1(B)是沿图1(A)中A-O-B线的剖视图。参见图1(A)和图1(B)，微型过滤器包括承载件201和叠置在承载件上的滤膜102，承载件201具有形成于其内的、在承载件201厚度方向上贯通的贯通腔205。贯通腔205具有两个开口，每个开口位于承载件201的相对的两个表面之一上。所述两个开口中的一个被滤膜102覆盖。在滤膜102的中央部分104上排布有多个通孔207以允许空气流过，该中央部分104面对该贯通腔205并且覆盖该贯通腔205的一个开口。滤膜102的周围部分106与承载件201相接合，未覆盖该开口。中央部分104被周围部分106所环绕。中央部分104和周围部分106之间的边界110是基本镂空的，只通过单个梁108将中央部分104连接到周围部分106，从而允许所述中央部分104仅借助于所述梁108的支撑而悬置在贯通腔205上方。相比于双支撑梁(doublysupportbeam)或完全夹紧薄膜(fullyclampeddiaphragm)结构的微型过滤器(其未在边界110处镂空)，图1中所示的实施方案的微型过滤器免于由应力诱发的滤膜褶皱。从而，滤膜的热膨胀系数在任何温度下都可以被忽略，并且在对滤膜进行应力控制时仅需考虑应力梯度。梁108可以是滤膜102的一部分，也就是说，梁108与中央部分104和周围部分106是一体的。在一个实施例中，通过将边界110处的滤膜材料去除而形成梁108。在一个实施例中，梁108是与中央部分104和周围部分106一体地成型的，也就是说，在滤膜102最初成型时，边界110处就是镂空的。可选地，滤膜102的厚度为5nm至5μm，优选地为20nm至1000nm。可选地，通孔207的内径均为1nm至100μm，优选地为100nm至10μm。承载件201可以是由聚合物材料、金属、硅或二氧化硅制成的。承载件201有利于将滤膜102固位，也有利于组装防尘芯片(PBchip)。滤膜102可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微型过滤器，其特征在于，包括：/n承载件，具有形成于其内的在其厚度方向上贯通的贯通腔；以及/n滤膜，叠置于所述承载件上，所述滤膜包括覆盖所述贯通腔的一个开口的第一部分与未覆盖所述开口的第二部分，所述第一部分被所述第二部分环绕,所述第一部分上排布有通孔，所述第二部分接合所述承载件；/n其中，所述第一部分仅通过单个梁来连接所述第二部分，并藉此悬置在所述贯通腔上。/n

【技术特征摘要】
1.一种微型过滤器，其特征在于，包括：
承载件，具有形成于其内的在其厚度方向上贯通的贯通腔；以及
滤膜，叠置于所述承载件上，所述滤膜包括覆盖所述贯通腔的一个开口的第一部分与未覆盖所述开口的第二部分，所述第一部分被所述第二部分环绕,所述第一部分上排布有通孔，所述第二部分接合所述承载件；
其中，所述第一部分仅通过单个梁来连接所述第二部分，并藉此悬置在所述贯通腔上。


2.根据权利要求1所述的微型过滤器，其特征在于，所述承载件是由聚合物材料、金属、硅或二氧化硅制成的。


3.根据权利要求1所述的微型过滤器，其特征在于，所述滤膜是由非晶金属材料制成的。


4.根据权利要求3所述的微型过滤器，其特征在于，所述滤膜是由金属玻璃制成的。


5.根据权利要求1所述的微型过滤器，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：畠山庸平，林育菁，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37