[发明专利]暴露于环境空气和液体的封装器件及其制造方法

权利要求书

1.一种封装器件，包括芯片(6)和封装(3、2；33；62、63、70、73)，所述封装界定室(4；64；74)并且设置有具有多个孔(15)的可渗透空气区域(17)和排液结构(16；30；56)以便实现在外部环境和所述室之间的空气通道并且阻挡液体通道，所述室包围所述芯片的至少一个敏感部分(7)。

2.根据权利要求1所述的封装器件，其中所述孔(15)具有包括在0.1μm和100μm之间的最大宽度并以包括在0.3μm和300μm之间的相互之间的距离(孔距)被布置，宽度与孔距比为至少1∶3。

3.根据权利要求1或2所述的封装器件，其中所述封装包括界定所述室(4；64；74)并且限定外表面(9)的保护帽(7；33；63；73)。

4.根据权利要求3所述的封装器件，其中所述排液结构包括至少在所述可渗透空气区域(17)处由所述保护帽(7；63；73)的所述外表面(9)形成的粗糙纳米结构(16)并且具有多个微起伏(20；20’)。

5.根据权利要求4所述的封装器件，其中在所述可渗透空气区域(17)处的所述粗糙纳米结构具有包括在1μm和3μm之间的粗糙度值以及包括在2μm和20μm之间的最大偏差。

6.根据权利要求4或5所述的封装器件，其中所述微起伏(20；50)具有规则结构并且均匀地被布置在所述外表面(9)上，或者具有不规则构造和布置(20’)。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的封装器件，其中所述排液结构包括至少在所述可渗透空气区域(17)中覆盖所述保护帽(3；33；73)的疏水/疏脂层(30；53)，并且所述疏水/疏脂层(30；53)设置有在所述孔(15)上面的开口(55)。

8.根据权利要求7所述的封装器件，其中所述疏水/疏脂层(30；53)由从以下材料之中选择的材料制成：聚四氟乙烯、碳化硅、诸如SU-8之类的抗蚀剂、金属、聚合物、有机金属、过渡金属复合物，所述聚合物诸如具有大于100°的静态接触角、光谱吸收峰值在包括在1200cm^-1和1300cm^-1之间的波数处的C₄F₈聚合物。

9.根据权利要求3至8中任一项所述的封装器件，其中所述保护帽(7；63；73)由从硅、金属、诸如聚合物和聚四氟乙烯之类的塑料材料、陶瓷之中选择的材料制成。

10.根据任一前述权利要求所述的封装器件，其中所述芯片(6)集成MEMS，尤其是压力传感器。

11.一种用于制造封装器件的方法，包括步骤：

形成界定室(4；64；74)的封装(3、2；33；62、63、70、73)；

以所述室将包围所述芯片的至少一个敏感部分(7)的方式在所述封装中重封装芯片(6)；

在所述封装中形成可渗透空气区域(17)，包括形成多个孔(15)；并且

在所述可渗透空气区域上形成排液结构(16；30；56)。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述形成排液结构的步骤包括例如通过化学蚀刻或者纳米级光刻在所述可渗透空气区域(17)的外表面(9)上提供具有微起伏(20；20’；50)的粗糙结构(16)。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其中所述形成排液结构的步骤包括在所述可渗透空气区域(17)的所述外表面(9)上面形成疏水/疏脂层(30；53)。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述形成封装的步骤包括提供保护帽(7；33；63；73)。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述形成疏水/疏脂层(30；53)的步骤包括将保护帽(33)浸渍在溶液中或经由具有疏水/疏脂特性的旋涂材料沉积。

16.根据权利要求11至15中任一项所述的方法，其中在形成排液结构之前或者之后执行形成多个孔(15)的步骤。