[发明专利]排气阵列及制造方法

说明书

相关申请

本申请要求对2012年3月13日提交的、题为“VENTING ARRAY AND MANUFACTURING METHOED(排气阵列及制造方法)”的美国临时专利申请第61/610,254号的优先权，本文以参见方式引入该申请的全部内容。

背景技术

通过微制造技术将机械元件、传感器、致动器等和电子器件集成在共同的硅基片上被公知为MEMS。微-电子-机械系统传感器可被用于麦克风、用户压力传感器应用、轮胎压力监控系统、气体流量传感器、加速度计和陀螺仪。

美国专利第7,434,305号描述了硅电容式麦克风MEMS封装，其包括声换能器和声端口。声端口还包括诸如PTFE或烧结的金属那样的环境屏蔽件，以保护换能器免受诸如太阳光、潮气、油、脏物和/或灰尘之类环境元素的影响。

该屏蔽件通常使用粘结剂层密封在导电或非导电材料层之间。所披露的电容式麦克风可使用回流焊接技术附连到电路板上。回流焊接技术在相当高的温度下进行。因此，这种粘结剂层的耐热性是关键的。回流焊接条件下经历的高温又结合屏蔽件本身低的机械强度使得以此种方式将环境屏蔽件纳入到MEMS封装内相当困难。

如MEMS封装所要求的，在薄形式的因素中，仍然存在着对环境屏蔽件和压力平衡能力的需要。此外，需要以有效的方式制造小的排气装置。这里所披露的排气阵列实现了如此的需要。

附图的简要说明

图1示出本发明的一个实施例，其是附连到MEMS封装的排气装置。

图2是排气阵列的图示。

图3示出排气装置。

图4示出排气阵列的剖视图。

图5是描述排气的MEMS封装的另一方面。

图6示出排气阵列的剖面的SEM图像。

具体实施方式

在一个实施例中，本发明涉及制造用于容器的排气装置的方法。尤其是，适用于MEMS封装的排气装置可由本发明的工艺过程制造。图1示出如此的容器18，其具有内部空间20和使内部空间与环境空间24分开的孔22。容器的实例可包括但不限于：压力传感器、电子封壳、气体传感器、麦克风和助听装置。

图2示出排气阵列。该阵列包括以单个工艺过程制造的多个排气口。排气口可在安装之前通过切割或切块而分离开，或可在分离之前安装在MEMS封装的阵列上。

诸如图3中所示的排气装置26可放置在容器内的孔22上方。排气装置用来保护容器内部空间免遭外部环境空间中的包括灰尘、潮气和其他液体的污染物侵袭，同时允许用于压力平衡或潮气传送的气流。装置26可以排气阵列28的形式提供，其包括如图2所示的若干个排气装置。排气阵列可通过将多孔聚合物基底材料30和具有多个穿孔34的基质材料32组合来构造。

多孔聚合物基底材料是不透液体但透气体的材料。多孔的聚合物基底材料可以是像PTFE、PVDF、PFA、FEP之类的含氟聚合物以及它们的共聚物。这些多孔聚合物基底材料可以单层或多层结构提供，多层结构包括空隙率变化的和/或聚合物材料变化的多层。各层可以是对称的或非对称的层。根据授予Gore的美国专利第3,953,566号的教导而制造的膨胀型PTFE隔膜特别用作为多孔材料。这些PTFE隔膜可以是单轴向或双轴向膨胀的。通过使用行内众所周知的涂层和方法来涂覆聚合物涂层，可使多孔材料变为疏油性的。

PTFE的共聚物也可以是有用的。如这里所使用的，PTFE包括为本技术领域内技术人员理解的PTFE的共聚物和膨胀型PTFE共聚物。

基质材料可以是任何聚合物材料，该种材料在热量和/或压力作用下，一旦组合了两组材料，就可流入和填充到多孔聚合物基底的各孔中。例如，基质可以是热塑性的。基质材料可以是由高温有机绝缘基质材料制成的任何绝缘材料，这样的材料诸如但不限于聚酰亚胺、环氧树脂，至少部分地由PTFE组成，具有或者不具有填料。

材料是特别有用的基质。C半固化材料是用热固性树脂浸渍过的膨胀型PTFE片。膨胀型PTFE内的空气空间用树脂取代，膨胀型PTFE隔膜变成树脂的载体或递送系统。在层叠过程中，树脂以与传统基于玻璃的半固化材料相同的方式流动、填充和粘结。

基质材料还可包括部分固化的和完全固化的材料。基质材料可包括阶段BFR4/BT以及Tacpreg-Taconic。基质的厚度范围可以是从15微米至200微米。较佳地，基质厚度是在30微米和80微米之间。