CN101263077A - 微系统的制造方法、微系统、包括微系统的箔叠层、包括微系统的电子器件以及电子器件的使用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制造微系统的方法并且还涉及该微系统。利用该方法，可以通过层叠在至少一侧上具有导电层(11a，11b)的预处理的箔(10)制造微系统。在层叠之后，使用压力和热来密封这些箔(10)。最后，微系统从叠层(S)分开。箔的预处理(优选通过激光束完成)包括选自以下的步骤：(A)保持箔完整，(B)部分去除导电层，(C)去除导电层和部分蒸发所述箔(10)，以及(D)去除导电层以及箔(10)，由此在箔(10)上形成孔。结合所述层叠，可以形成空腔，自由悬挂的悬臂以及膜。这使得能够制造不同的微系统，例如MEMS器件和微流系统。

Description

微系统的制造方法、微系统、包括微系统的箔叠层、包括微系统的电子器件以及电子器件的使用
技术领域
本发明涉及一种具有间隔(space)的微系统的制造方法。本发明还涉及这样一种微系统。本发明还涉及包括这样一种根据本发明的微系统的箔叠层(a stackoffoils)。本发明还涉及包括根据本发明的微系统的电子器件。本发明还涉及这样一种电子器件的使用。
背景技术
上述方法和微系统公开于Ramadoss，R.等发表于IEEE Transactions onAdvanced Packaging，卷26，第3期，2003年8月，第248-254页的文章“Fabrication，Assembly，and Testing of RF MEMS Capacitive Switches Using Flexible PrintedCircuit Technology”。在该已知的方法中，提供了外包铜衬底层。抛光该铜覆层使其更加平坦。其后，使用光刻和蚀刻步骤在铜覆层中限定共面波导。然后，聚合物层被涂敷在衬底上并且随后被构图，所述聚合物形成底电极的电介质。而且，在该已知方法中提供了聚酰亚胺薄膜(polyimide membrane)，在其上形成铜层。利用光刻和蚀刻步骤构图铜层，由此形成顶电极。聚酰亚胺薄膜通过激光构图以在膜中形成开口。该方法还包括提供粘结层以限定底电极和顶电极之间的间隔(spacing)的步骤。利用该已知方法，通过在衬底上层叠聚酰亚胺薄膜，虽然(albeit)其自此被粘结层隔开，但得到了MEMS开关。通过包括参考引脚的固定元件，实现多个层的对准。最后，通过在升高的温度下在层上施加压力，多个层相互连接。
该已知方法的问题在于，其是一种相对复杂的方法。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种如开篇所说的相对简单的方法。
根据本发明，该目的通过制造具有间隔(space)的微系统的方法实现，该方法包括以下步骤：
提供一组至少两层的电绝缘弹性箔(foil)，其中各层箔具有基本相同的厚度，并且其中导电层位于至少一层箔的至少一侧上，并且其中所述导电层适合用作电极或导体；
构图(patterning)所述导电层以形成电极或导体；
以形成一个开口(opening)的方式构图至少一层箔，所述开口形成微系统的间隔；
层叠(stacking)所述箔层组，由此形成微系统；以及
将这些箔连接在一起，其中这些箔在这样的位置处粘接在一起：当两层相邻的箔彼此接触时，两层相邻箔的箔材料之间的至少一个导电层被去除。
通过本发明的方法，规则度(degree of regularity)比用已知方法的要高。例如，如果在器件中形成具有与一层箔的厚度不同的厚度的层或间隔，那么可以以简单的方式把多层箔层叠(stacking)在一起。因此，不需要具有不同厚度的箔。由此在垂直于箔方向上的所有尺寸将总是等于一层箔厚度的很多倍。因此，本发明的方法相对不那么复杂并且因而更便宜。
根据本发明方法的另一优点在于，它是一种通用的方法。这意思是该方法是模块化的方法，因此比知方法适用于更多的应用。
使用具有均匀厚度箔的优点在于，可以在包括几层箔的叠层中以箔的任何子集来形成器件。例如，如果A是设计以包括5层箔的泵，而B是设计来在沟道中包括3层箔的传感器，那么对于设计者来说，能有许多不同方法以在30层箔的叠层中放置设计A和B。
根据本发明方法的改进实施例的特征在于，提供了一组箔，各层箔包括相同的箔材料。这个方面的优点在于，只需要使用一种类型的箔，这使得能够使用来自同一个滚筒(roll)的箔。这使得该方法变得甚至更不那么复杂且由此更加便宜。
该方法的优选特征在于，提供了至少三层电绝缘弹性箔。如果要形成更复杂的结构，在该情况下，两层弹性箔是不够的，这是特别有利的。根据本发明的另一实施例的特征在于，提供了至少四层电绝缘箔。当使用至少四层箔时，为设计者提供了更多设计的可能性。由此，设计者可以形成自由悬浮薄片(flap)，其作为间隔的关闭阀门。由于外层箔之间有两层，因此当箔结合(bond)到一起，薄片与间隔相邻的位置上没有粘连，使得薄片继续自由悬浮。薄片可以通过液体流动开启或关闭，还可以通过静电驱动。
根据本发明方法的一个实施例的特征在于，可移动元件由微系统中的至少一层箔(foil)构成，所述可移动元件至少在一侧连接到微系统，其中可移动元件选自包括可移动块、可移动阀门和可移动膜的组，并且其中可移动元件在间隔的一边。这个方面，使得可以形成有源微流器件和MEMS器件。对于有源微流(activemicrofluidic)器件，阻挡气体或液体向特定方向的流动和/或保特向另一方向的流动很重要。对于MEMS器件，通常关注的是，将一个元件的移动转换成电极上的电信号，或者相反地，将电极上的电信号转换成元件的移动。
根据本发明方法的另一实施例，特征在于微系统具有传感器，其形成在靠近间隔的箔上的导电层中，用来测量所述间隔中的量(quantity)。传感器同样是MEMS器件和微流器件中的一个重要组件。
所述方法上述实施例的一个重要变体，其特征在于，要制造的微系统包括MEMS器件。所述方法的这种主要变体的进一步细节特征在于，所制造的微系统是自包括MEMS电容麦克风、MEMS压力传感器和MEMS加速计的组的微系统。这些器件是较大电子器件中的重要组件，其可以通过所述方法相对便宜地制造。当然其它器件也可以。
所述方法上述实施例的第二个重要变体(variant)，其特征在于，要制造的微系统包括微流(microfluidic)器件。该方法的这种主要变体的另一详细特征在于，所制造的微系统是来自包括微型阀门、微型泵和μTAS元件的组的微系统。这些器件是微流器件中的重要细件，其能够通过所述方法以相对便宜的方式制造。当然也可以采用其它器件。
根据本发明的方法的另一改进实施例，其特征在于，无论是否与掩模结合使用，通过激光进行所述构图。这个方面使得能够高度可控地去除导电层和/或箔材料。另外，不需要通过选择性蚀刻牺牲材料的来清洗间隔，这是非常有利的，而当使用传统方法时此步骤是必不可少的。
根据本发明的方法的另一改进实施例，其特征在于，通过选择下述步骤执行所述构图：
-保留导电层和箔不动(intact)；
-去除导电层以暴露所述箔；
-去除导电层和部分箔，以保留更薄的箔；和
-完全去除导电层和箔以形成间隔。
上述四个基本步骤基本上形成了四种主要的区域，当其组合使用时，能在箔中提供想要的图案：
-箔和导电层都没被去除的区域，
-仅仅只有导电层被去除的区域(例如为了形成与邻接箔的连接)，
-导电层以及部分箔被去除的区域(例如为了处理箔的弹性)，以及
-导电层和箔都被去除的区域(例如为了形成间隔)。
如果通过在第一卷轴(reel)上缠绕至少一层箔而形成所述箔的叠层，就得到了根据本发明方法的一个有利实施例。这个实施例的主要优点是当箔被层叠时，更容易实现箔的对准。
后一种方法的一个改进实施例，其特征在于该方法中，箔在缠绕到第一卷轴上时从第二卷轴或滚筒展开。这个方面的主要优点在于该方法能以连续工艺执行，以使该方法更容易自动化。
如果所述导电层和箔的构图在从以下可能位置中选择的至少一个位置处发生，则能得到进一步的改进：在第一卷轴上或附近、在第一和第二卷轴之间，以及在第二卷轴或滚筒的上面或者附近。根据导电层是否在箔的两侧上，本领域技术人员能选择他希望的构图位置。
本发明方法的优选特征在于，箔的所述连接通过在升高的温度下在叠层箔上施加垂直于箔方向上的压力而实现。结果，箔会熔合在一起，并且器件将具有确定的形状。
后者方法的另一具体实施例的特征在于，通过在所述间隔中施加升高的温度，得到了在结构中邻接间隔的箔上所需要的压力。这个方面的优点在于，在箔邻接间隔的位置对箔施加压力以便与相邻箔更好地邻接，从而得到所述箔的更佳粘接。
根据本发明的方法的一个优选实施例的特征在于，在箔叠层中形成开口以提供从微系统一侧到与微系统电极连接的导电层的通道。以这种方式提供了好像用于电连接电极的接触区域。
根据本发明的方法的另一具体实施例，其特征在于，在发生箔熔合后，微系统从叠层分开。由此得到的分离器件的优点在于，它能用来买卖或结合到产品中。
根据本发明的方法的另一实施例，其特征在于，导电层材料选自包括铝、铂、银、金、铜、氧化铟锡和磁性材料的组。这些材料非常适于用作电极和/或导体。氧化铟锡具有光学透明的优点，当用在微流器件中时这是非常有利的。
根据本发明的方法，优选特征在于，箔材料从包括聚苯硫化物(PPS)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的组中选择。这些材料非常适于用作电绝缘箔材料。
该方法的一个优选实施例的特征在于，所使用的箔具有1μm至5μm之间的厚度。使用厚度在该范围内的箔的优点在于，所得到箔的弹性度比较合理，器件在垂直箔方向上的尺寸的精确度也比较合理。
本发明还涉及由一组至少两层上下层叠的电绝缘弹性箔构成的微系统，其中每层箔具有基本相同的厚度，其中至少一层箔具有构图的导电层，其被设置为电极，并且其中至少一层箔具有间隔(space)。根据本发明的微系统的优点在于，微系统具有比已知微系统更高的规则度。垂直于箔方向上的所有尺寸总是一层箔厚度的倍数。因此，微系统不那么复杂从而不那么昂贵。
根据本发明的微系统的一个改进实施例的特征在于，每层箔包括相同的箔材料。这个方面的主要优点在于，在层叠所述箔层组时，由于这些层具有相同的性能，会产生更少的扭力(例如由于温度的影响)。
本发明的微系统的上述实施例的另一改进之处的特征在于，微系统包括至少三层电绝缘弹性箔。在微系统具有更复杂结构而不能通过两层弹性箔实现的情况下，这是非常有利的。根据本发明的方法的另一实施例的特征在于，其包括至少四层电绝缘箔。当使用至少四层箔时，能实现更多数量的不同的微系统。因此，该微系统可以包括自由悬挂的薄片(flap)，例如，该薄片用作间隔的关闭阀门。当薄片与间隔相邻时，它将部分自由地悬挂。该薄片可以通过液流，或可能通过静电驱动来开启或关闭。
根据本发明的微系统的一个实施例，其特征在于，微系统包括可移动元件，该可移动元件包括至少一层箔并且其在至少一侧上连接到微系统，其中可移动元件从包括可移动块、可移动阀门和可移动膜的组中选择，并且其中可移动元件位于间隔的一侧。在有源微流器件和MEMS器件中需要这样的可移动元件。对于有源微流器件，实现在特定方向上阻挡气流或液流和/或在另一方向上开始所述流是非常重要的。对于MEMS器件，通常关心的是元件的移动被转换成电极上的电信号，或相反地，电极上的电信号被转换成元件的移动。
根据本发明的微系统的一个实施例的特征在于，传感器设置在靠近间隔的箔上的导电层中，用以测量所述间隔中的量。传感器同样是MEMS器件和微流器件中重要的组件。
本发明方法的一个实施例，其特征在于，该微系统包括MEMS电容麦克风。这样的MEMS电容麦克风比传统的硅技术MEMS电容麦克风更便宜。另一优点在于，与传统的MEMS电容麦克风相比，该麦克风具有更好的电操作性能。毕竟，箔材料是电绝缘的(不像传统MEMS电容麦克风使用的硅衬底)，因此具有更小的寄生电容。
该微系统的另一具体实施例的特征在于，所述箔层组包括至少三层箔，在微系统中具有间隔，所述间隔在其第一侧面上具有设置为用于接收声波的膜的第一层箔，并且所述间隔还在其第二侧面上具有作为背板(backplate)的第二层箔，所述第二层箔包括开口，该开口用于压力波传输到自由空间(freespace)的通道，所述间隔在垂直于箔方向上具有至少一层箔的厚度，所述微系统进一步的特征在于，膜和背板也具有导电层，这些层通向用于电连接微系统的区域。因为简单，这样的微系统设计是非常有吸引力的。这种设计的主要优点在于，膜的表面积能与背板表面的面积一样大。这与采用硅技术的微系统形成了对比，其中需要间隔的各向异性蚀刻技术，并需要形成坡度(例如如果所述蚀刻通过KOH溶液在<100>硅晶片中进行，那么所述坡度是54.7°)。从其它出版物，Udo Klein，MatthiasMüllenborn和Primin Romback著的出版物“The advent of silicon microphones inHigh-volume applications”，MST news 02/1，40-41页中可以知道这样的硅技术方法。
该微系统后一实施例的非常吸引人的一种变体，其特征在于，膜或背板的箔在两个侧面上都具有导电层。这样的优点在于，在膜或背板的箔的两侧上都具有导电层防止了箔的翘曲(wraping)。
如果膜的箔在其边缘处包括比膜的箔的剩余区域更薄的区域，则实现了所述微系统的另一改进。这个方面的优点在于，其改善了膜的挠曲形状(deflectionprofile)。这样的方面在硅技术里是非常难于实现的，然而在箔技术中，通过部分去除箔(例如通过激光)非常容易实现。
根据本发明的微系统的另一实施例的特征在于，其包括MEMS压力传感器。这样的MEMS压力传感器比硅技术中的传统MEMS压力传感器更便宜。另一优点是，与传统的MEMS压力传感器相比，这样的MEMS压力传感器具有改善的电操作性能。毕竟，箔材料是电绝缘的(与传统MEMS电容麦克风使用的硅衬底相比)，因此寄生电容更小。
该微系统的另一具体实施例的特征在于，所述箔层组包括至少三层箔，其中微系统具有第一间隔，所述第一间隔在第一侧面上具有包括用作第一电极的导电层的可移动膜，所述膜在其另一侧面上邻近另一间隔，在该间隔中待测量的压力占优势，其中第一间隔在其第二侧面上提供第一间隔，具有在箔上的导电层中实现的第二电极，其中当投影到平行于箔的平面上时，所述第一电极和所述第二电极交叠，以使第一电极和第二电极共同地形成了电容，该电容取决于所述第一间隔和所述另一间隔之间的压力差，该压力差导致膜变形变，所述微系统的特征还在于，第一间隔具有在垂直于箔方向上具有测量的至少一层箔的厚度，并且所述微系统的特征还在于，电极的导电层通向电连接微系统的区域。由于它的简约，这样的设计是吸引人的。
根据本发明的微系统的另一实施例的特征在于，其包括MEMS加速度计(accelerometer)。这样的MEMS加速度计比硅技术中的传统MEMS加速度计便宜。另一优点在于，与传统的MEMS加速度计相比，这样的MEMS加速度计具有改善的电操作性能。毕竟，箔材料是电绝缘的(不像传统MEMS加速度计使用的硅衬底)，因此寄生电容更小。
该微系统的另一具体实施例的特征在于，所述组具有至少三层箔，且该微系统具有厚度等于至少一层箔的间隔，所述间隔在其第一侧面上具有可移动块上第一电极，所述块由包括至少一层箔的叠层形成，并且所述块通过弹性连接器(connection)连接到微系统，其中第二电极位于间隔的相对侧面上，其中所述第一电极和所述第二电极都设置在箔的导电层中，其中当投影到平行于箔的平面上时，第一电极和第二电极交叠，因此所述第一电极和所述第二电极共同形成了电容，所述电容取决于施加在可移动块上的加速力，所述加速力引起块相对于微系统的相对移动，并且由此引起两个电极之间的间隔厚度变化，所述微系统的特征还在于，电极的导电层通向用于电连接微系统的区域。由于其简约，该微系统的设计是有吸引力的。弹性连接器能以简单的方式实现，例如以变薄的箔的形式实现(在该情况下，导电层已经被完全去除了并且由此箔材料被部分去除了)。还可以局部地去除整层箔，而仅仅留下一些用作弹性连接器的箔带。并且，在这个实施例中采用了电容平行板设置。
根据本发明的微系统的另一实施例的特征在于，其包括微阀门。这样的微阀门能用在微流系统中并且比硅技术中的传统微阀门便宜。其它优点在于，其比传统微阀门工作得更好。该阀门比利用硅技术制造的传统微阀门更有弹性。该微阀门的另一优点在于，其是光学透明的(假设导电层已经被去除了)。这使得能够使用光学探测方法和进行光学检测。对于利用硅技术的微阀门，这是不可能的。
该微系统的另一具体实施例的特征在于，所述箔层组包括至少四层箔，具有入口和出口的间隔位于微系统中，其中至少出口能通过连接到微系统的可移动阀门关闭，所述阀门包括具有导电层的箔，该导电层限定第一电极，并且其中该间隔在其第一侧上配有第二电极，在相反侧上配有第三电极，其中所述第二电极和所述第三电极两者设置在箔上的导电层中，其中当投影到平行于箔的平面上时，所有的电极交叠，以使所述第二电极和所述第三电极能用于电容性驱动可移动阀门，所述微系统进一步的特征在于，该间隔在垂直于箔方向上具有至少一层箔的厚度，所述微系统进一步的特征在于，电极的导电层通向(lead to)用于电连接微系统的区域。由于其简约，这样的设计是有吸引力的。在这个实施例中，可移动阀门可以是悬臂阀门，因为其邻接间隔并且由此不会在高温下熔合箔的制造步骤期间局部经受充分升高的压力和箔叠层上的升高压力，因此其不会与下层箔粘接。
根据本发明的微系统的另一实施例的特征在于，其包括微型泵(micropump)。这样的微型泵可以用于微流系统中并且比硅技术中的传统微型泵便宜。另一优点在于，与传统的微型泵相比，这样的微型泵具有更好的操作性能。阀门比利用硅技术制造的传统微型泵使用的阀门更具弹性。该微型泵的另一优点在于，其是光学透明的(假设导电层已经被去除了)。这使得能够使用光学探测方法和进行光学检测。对于利用硅技术的微型泵，这是不可能的。
该微系统的另一具体实施例的特征在于，所述组包括至少六层箔，具有入口和出口的第一间隔位于微系统中，其中入口和出口两者都能通过包括连接到微系统的箔的可移动阀门关闭，其中所述第一间隔在其第一侧面上具有可移动膜，该膜包括限定第一电极的导电层，所述可移动膜其在相对侧邻接第二间隔，所述第二间隔在其相对侧上具有包括用作第二电极的导电层的箔，其中当投影到平行于箔的平面上时，所述第一电极和所述第二电极交叠，以使第二电极能用于电容性驱动可移动膜，所述微系统进一步的特征在于，这两个间隔在垂直于箔方向上具有至少一层箔的厚度，所述微系统进一步的特征在于，电极的导电层通向用于电连接微系统的区域。由于其简约，这样的设计是有吸引力的。可以通过多种方式使得该膜移动。首先可以通过静电方式实现。在这种情况下，在膜中第二电极相对于第一电极的电压将会导致包括第一电极的膜在第二电极的方向上移动，结果第二间隔的体积将会减小，而第一间隔的体积会增大，由此在第一间隔中产生负压，由此液体或气体会通过入口被吸入。在这种情况下，入口处的可移动阀门将会在压力差的作用下打开。其次，可以使用电阻加热。在这种情况下，设置电极以形成电阻。电流通过该电阻会导致电阻发热，由此加热环境。当该电阻放置在由弹性膜屏蔽的间隔中时，该体积内的加热会导致膜膨胀。结果，第二间隔的体积会减小，第一间隔的体积会增大，由此在所述间隔中产生负压，由此液体或气体会通过入口被吸入。在这种情况下，在压力差的影响下，入口处的可移动阀门会打开。
后者实施例的优选特征在于，该微系统还具有在第一间隔的第二侧的箔上的另一导电层，所述导电层限定了第三电极，其中当投影到平行于箔的平面上时，所述第一电极和所述第三电极交叠，由此第三电极也能用于电容性地驱动可移动箔，所述微系统进一步的特征在于，该电极的导电层也通向(lead to)用于电连接微系统的区域。第三电极的优点在于，其也能用于电驱动膜。例如，如果相对于第一电极给第三电极施加极性与第一电极上的电压极性相反的电压，那么就好像膜被从第三电极推开一样。由于电场力更大，这使得能更容易移动膜。
本发明微系统的一个可能实施例的特征在于，其包括μTAS元件。该μTAS元件能用在微流系统中，其比硅技术中的传统μTAS元件更便宜。该μTAS元件的另一优点在于，其是光学透明的(假设导电层已被去除)。这使得能够使用光学探测方法和进行光学检测。这对于硅技术中的μTAS元件是不可能的。这种μTAS元件的其它优点在于：
-箔粘接好，因此出现泄漏的可能性更小；
-箔是厌水性的(hydrophobic)，因此没有液体会残留在μTAS元件上，具有不再需要不易被水沾湿的涂层的优点，而在例如硅技术的μTAS元件中就需要这样的涂层；
-元件是生物相容的(biocompatible)。
该微系统的另一具体实施例的特征在于，所述组包括至少三层箔，其中微系统中具有带入口和出口的沟道，用于通过气体或液体，其中该沟道在垂直于箔的方向上具有至少一层箔的厚度，其中沟道在其一侧上具有传感器或致动器。由于其简约，这样的微系统设计是有吸引力的。
优选地，后来实施例的特征在于，所述传感器或致动器形成在邻接沟道的箔的导电层中。
这些实施例的第一变体的特征在于，其包括流量传感器(flow sensor)。这些实施例的第二变体的特征在于，其包括电导率传感器(conductivity sensor)。采用这些传感器可以测量在间隔中的量，例如流速、温度、传导率(conductivity)等。
后两个实施例的进一步改进的特征在于，其包括另一传感器或致动器，其位于邻接沟道的相反侧面的箔的导电层中。该实施例由此在沟道底部和在沟道上部包括传感器结构。事实是，箔可在其两侧上具有导电层。这在硅技术中实际上是不可能实现的。在这个实施例中，例如，设计者可以在与电导率传感器相反面设置加热元件。加热和测量是能提供有关液体的有用信息的传感器-致动器组合。
优选地，根据本发明的微系统的特征在于，导电层的材料包括来自包括铝、铂、银、金、铜、氧化铟锡和磁性材料的组的金属。从该组中选择材料，部分地由构成微系统的要求决定。
优选地，根据本发明的微系统的特征在于，用于箔的材料包括来自包括聚苯硫化物(PPS)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的组的材料(substance)。
优选地，根据本发明的微系统的特征在于，该箔具有1μm至5μm之间的厚度。
本发明也涉及包括根据本发明的器件的箔叠层。该叠层(stack)也可以是缠绕在卷轴上的箔的形式。
本发明也涉及包括根据本发明的MEMS器件的电子器件。所述电子器件的一个实施例的特征在于，其还包括用于读取或驱动来自微系统的信号的集成电路。
根据本发明的电子器件的非常有利的实施例，特征在于，该微系统具有凹陷，其中容纳集成电路，因此微系统实际上形成了集成电路的部分封装，所述集成电路连接到微系统。因为这个方面，集成电路不需要传统的封装，因此其变得不那么复杂并且也更便宜。并且，以这种方式提供集成电路对微系统的电操作具有有利影响。微系统和集成电路之间的间隔保持相对较小，因此微系统和集成电路之间的连接中产生的电容性和电感性干状减小了。
本发明也涉及这样电子器件的用途，其特征在于，微系统包括用于记录声音的MEMS电容麦克风，其中MEMS电容麦克风在电极上产生电压X，其中电压X被集成电路读取。当使用这样的电子器件时，用户会经受更少的噪声。
附图说明
下面将参考附图更详细地描述根据本发明的方法和器件的上述和其它方面，其中：
图1是表示本发明方法的一部分的示意图，其示出了在其上具有导电层的箔上形成四个不同区域的方式；
图2示出箔自动对准和构图的方式；
图3是用于执行本发明方法的装置一部分的实施例示意图；
图4示出用于执行该方法的实际装置的照片；
图5示出形成MEMS电容麦克风结构的8层箔的叠层(stack)；
图6示出本发明微系统的第一实施例，即图5的箔粘接后的MEMS电容麦克风；
图7示出MEMS电容麦克风的膜，其根据本发明方法的一个方面在某些位置被变薄；
图8示出根据本发明的微系统的第二实施例，即MEMS压力传感器；
图9示出了根据本发明的微系统的第三实施例，即MEMS加速度计(accelerometer)；
图10示出根据本发明的微系统的第四实施例，即静电驱动微阀门；
图11是图10的静电驱动微阀门的展开三维说明图；
图12示出根据本发明的微系统的第五实施例，即静电驱动微型泵；
图13是图12的静电驱动微型泵的展开三维说明图；
图14示出根据本发明的微系统的第六实施例，即μTAS元件；
图15是图14的μTAS元件的展开三维说明图；
图16示出MEMS压力传感器，其也用作集成电路封装的一部分，其中焊接线用于连接MEMS压力传感器和集成电路；
图17示出也用作集成电路封装的一部分的MEMS压力传感器，其中使用了倒装芯片(flip-chip)技术。
具体实施方式
在下文中将给出本发明的详细说明。如上所述，本发明涉及制造微系统的方法以及这种微系统本身这。根据本发明的微系统的很多实施例都是可能的，这些实施例是多种多样的。然而，所有的这些实施例具有一个共同的因素，即它们由预处理(pre-processed)的电绝缘箔的连接在一起的叠层构成，所述预处理的电绝缘箔至少其一侧面上具有导电层。
制造该微系统的方法包括以下几个子步骤：
-在箔的至少一侧面上涂敷(apply)导电层(因此两侧也可以，并且在某些情况下甚至优选地在两侧上)；
-预处理所述的箔；
-层叠所述箔，由此形成微系统；
-粘接(bonding，接合)所述箔；并且
-把微系统从所述箔叠层分离。
所述箔的预处理由选自以下步骤的步骤组成：
-使导电层和箔保持完整(intact)；
-去除导电层以暴露所述箔；
-去除导电层和部分箔，以保留更薄的箔；或者
-完全去除导电层和箔。
上述步骤的组合使得能够在导电层和箔上形成大量的不同图案，其使设计者能创造许多不同的结构。优选地，在上述步骤中材料的去除通过激光(例如受激准分子激光器)进行。使用激光的主要优点在于，与例如通过蚀刻去除相比，所述去除可以在净室(clean room)外进行。在这个方面，本领域技术人员还可以知道几种别的形式。本领域技术人员可以把宽的平行激光束结合掩模使用，或者他可以利用单个激光束扫描箔的表面，同时调制激光束的强度。在这种情况下，本领域技术人员同样能在调制一组短暂光脉冲(brief light pulse)的强度或占空系数(duty of circle)之间进行选择。
图1示出了通过准直激光束和掩模进行所述预处理的方式。该图示出了三个激光束50、52、54，每个激光束具有不同的强度(在这个示例中从左到右依次增大)。掩模20部分地阻挡了激光束50、52、54。箔10位于掩模20下面，在这个示例中箔的两侧上具有导电层11a、11b。当然也可以只用一层导电层11a。优选地，导电层11a、11b包括铝、铂、银、金、铜、氧化铟锡或磁性材料。
在区域A，掩模20屏蔽了箔10，以使低能量束50不能到达箔10。箔10保持不受影响。在区域B，激光束50的确到达了箔，但是激光束50的能量使其仅仅去除了导电层11a(并且也可能去除箔材料的薄层，但是无论如何都仅仅是可以忽略的程度)。当进一步增加能级时，箔材料10的相当部分也将被去除，因此得到了包括更薄的箔的区域C。最后，通过高能量激光束54能在箔10上形成孔。这样的孔如图中的区域D所示。上面提到了增加激光束的能级，其能被理解为激光脉冲的强度或者激光脉冲的持续时间增加了。毕竟，重要的是材料被去除的程度仅仅依赖于所施加的能量。在这方面，控制脉冲激光束的占空因数比控制激光束的强度更容易。
在预处理箔10后，可以进行层叠(stacking)。优选地，层叠通过在卷轴(reel)上缠绕箔进行。这样的装置如图2所示。在这种情况下，实际上预处理的箔10包含在一个相同的带(tape)里面。当箔材料由聚脂薄膜(mylar)构成时，这尤其可以是具有1μm厚度和2cm宽度的卷曲带的形式。所述箔上也可以具有20nm厚的铝层(在一侧或在两侧上)，该层适合用作微系统中的导电层。然而，在本说明书中，将仅讨论分离的箔10。在这种装置中，箔10的正面和背面都能被预处理。同样在这种情况下，这可以通过激光束进行，例如在位置L1和L2。在所述缠绕期间，箔10在X方向上移动，沿旋转方向R缠绕到卷轴70，在这个示例中该卷轴具有两个平坦表面。在位置L1处的第一激光束对准位于卷轴70上的箔，以在箔10的背面14预处理箔10。在位置L2处的第二激光束对准尚不在卷轴70上的箔，以在箔10的正面预处理箔10。箔10的两侧12、14上具有导电层并不是必须的，因此箔10在两侧12、14被预处理也不是必须的。但是在某些应用中，这可能是有用的，在下文有关微系统的一些实施例的讨论中，这将是显然的。
在卷轴70上缠绕箔10的主要优点在于，其使得对准箔10容易得多。预处理的箔10的叠层(stacking)(其或许可以通过缠绕箔在卷轴70上来完成)可以形成间隔(space)、悬臂或膜(membrane)。通常在微系统如MEMS器件和微流器件中需要这种类型的元件。
在箔10被层叠后，能使用升高的压力和升高的温度将它们粘接在一起。如果箔10通过缠绕在卷轴70上来层叠，在箔10缠绕在卷轴上同时能简单地发生所述接合(bonding)。实际上，当粘接(bonding)箔层叠(a stack of foils)时会发生三种情况：
-一层箔的箔材料与另一层箔的箔材料直接接触，形成坚固的结合；
-一层箔的箔材料与另一层箔的导电层直接接触，形成不牢固的结合；
-一层箔的导电层与另一层箔的导电层直接接触，在这种情况下没有形成结合。
如果不施加压力，箔10不会粘接在一起。这个效应可以用来制造阀门。具体地，当箔10邻接间隔时，由于箔的弹性，其不会经受任何压力。实际上，箔10会继续被自由地悬挂。在下文中讨论根据本发明的微系统的实施例时会再次讨论这一点。
然而，当希望粘接邻接间隔的箔时，例如通过在所述间隔中使用升高的压力就能实现这一点。所述压力可以是气体压力，但也可以是液体压力。
图3是用于执行本发明方法的一种可能装置一部分的实施例的示意图。图4示出了用于执行该方法的实际装置的照片。在所示装置中，箔10从卷轴80展开并且同时通过辅助滚筒90缠绕在前述卷轴70上。该图进一步示出了激光束L1、L2的可能位置。
图5和图6示出了根据本发明的微系统的第一实施例。两个图都说明了MEMS电容麦克风MI，其由预处理后的箔叠层S构成。在图5中，以展开形式示出在箔粘接之前的MEMS麦克风MI。在图6中，这些箔粘接在一起。箔叠层S可以放置在衬底(subtrate)上以使整体更便于处理。MEMS麦克风MI包括邻接间隔110的可移动膜100，所述间隔锚(anchor)定在几个区域105中。在该图的截面视图中，所述区域好像被分开了，但是优选地，所述区域105完全围绕间隔110。
膜在两侧101、102上都具有导电层。实际上，为了在膜100上形成电极，只需要在一侧上形成一个导电层(在这个示例中在底侧面102上)，但是在另一侧面101上形成第二导电层的优点在于，膜100更不容易发生翘曲(warp)。在间隔内，与膜100有一定距离，有一背板120，同样在两个侧面121、122都具有导电层。实际上，为了在背板120中形成电极，只需要在一侧上形成一层导电层(在这个示例中在上侧121上)，但是在这种情况下在另一侧122上使用第二导电层的优点同样在于，背板120将更不容易发生翘曲。膜100的电极和背板120的电极共同形成了电容器。在这个示例中，电容板之间的间距等于5层箔。当使用具有1μm厚度的箔时，间距会等于5μm。如果MEMS麦克风MI具有2×2mm2的表面积AM，那么膜100的表面积AB可以接近所述值(附图中的尺寸不是按比例的)。换句话说，与已知的MEMS麦克风相比，例如从UdoKlein，Matthias Müllenborn和Priming Romback的出版物“The advent of siliconmicrophones in high-volume applications”MSTnews 02/1，40-41页所知的MEMS麦克风，根据本发明的MEMS麦克风MI中的表面区域能被更有效地利用。当使用具有2cm宽的聚酯薄膜带时，可以在几乎无限多的行(仅由卷轴(reel)上的带的长度决定)上并排生产10个MEMS麦克风。
背板120优选地具有开口125，所述开口125用于释放在由声波引起的膜100的振动期间出现在间隔100中的空气压力差。MEMS麦克风的操作如下。声波使膜100运动(膜会开始振动)。结果，膜100和背板120之间的间隔(spacing)也会开始振动，其反过来导致电容器(由膜100和背板120上的导电层形成)的电容振荡。这些电容的变化可以进行电测量，同时是膜100上的声波的度量。
MEMS麦克风MI具有接触孔130、135，其用于提供到膜100和背板120的电容板(电极)的通路。膜100上的上电极部分地位于箔1上，且部分位于箔2上。这种样，经过接触孔135可以从上侧接触到(accessible to)电极。
在图5和图6的示例中，MEMS麦克风MI包括8层箔1、2、3、4、5、6、7、8的叠层S。然而也可以使用不同数量的箔。这尤其取决于需要的麦克风垂直尺寸和间距值。同样的情况适用于在本说明书中讨论的根据本发明的微系统的所有实施例。
若膜100的张应力不够，其结果是膜的挠曲形状(deflection profile)不是最佳的，那么设计者可以使膜100在边缘处更薄。这在图7中已示出。膜100两者都固定在区域105中。在该图中的上部膜100不包括任何变薄的区域，且在中心由于声压形变最大。另一方面，在该图中的下部膜200在边缘处的确包括更薄的区域208，因此膜200在相对大的区域AD上具有相同程度的变形(deflection)。这个方面的效果在于，用同样的声压，在MEMS麦克风MI的电容器(由膜100和背板120上的导电层构成)上能测量到更大的电信号。对于这种情况(例如通过激光去除部分箔)来说，使用根据本发明的方法形成这种变薄的区域208是非常简单的，然而在硅技术中这是非常困难的。
图8示出了根据本发明的微系统的第二实施例。该图示出了由预处理的箔的叠层S构成的MEMS压力传感器PS。实际上，这样的压力传感器PS是一种特殊的麦克风。因此，其与MEMS麦克风MI有很大程度上的类似。MEMS压力传感器PS包括可移动膜300，其在MEMS压力传感器中封闭了间隔310。在上侧301处，膜具有用于形成电极的导电层。在间隔310的另一侧，是在密封背板320上的导电层形式的第二电极321。这同时也是与麦克风的典型区别，MEMS压力传感器的间隔是密封的，而MEMS麦克风MI的间隔与周围大气是连通的。
在这个示例中，背板320包括几层箔。这样的优点在于，背板320与可移动膜300相比相对刚硬。然而，箔层的数量可以改变。设计者具有选择箔层数量的自由。例如，如果设计者决定在衬底上放置箔叠层S，那么就可以减小用于背板320的箔的数量。
MEMS压力传感器的操作如下。在膜300上的力F(其是间隔310和膜300上的自由空间之间的压力差的量)会导致膜变形。这导致膜300和被板322之间的间距改变，由此电容器(由膜300和背板320上的导电层形成)的电容也会改变。这种电容改变能被电测量，同时是膜300上的力F(由此，压力)的度量。
MEMS压力传感器PS具有接触孔330、335，用来提供到膜300和背板320的电容板(电极)的通道。
图9示出了根据本发明微系统的第三实施例。该图示出了由预处理的箔的叠层S构成的MEMS加速度计(accelerometer)AC。加速度计可以由在弹性元件505上的地震块(seismic mass)500制成。通过其中具有间隔510的平行板502、521的电容变化，能测量出块500的移动。图9示出了一种可能的实施例。在制造MEMS加速度计AC期间(特别是当箔仍然留在带上时对箔的预处理期间)，不可能将单片箔与其余箔完全分离。一种解决方法是在地震块500的所有箔层中使用局部变薄部分505形式的薄簧片(thinned anchor)。在这个示例中，块500由箔1-13构成。由于存在间隔510(如果不施加压力，将无法实现粘接)，在制造期间这些箔的连接不佳。一种解决方法是在间隔510的两个侧面上都形成导电层，其中所述导电层彼此相对。因此，无论怎样，邻接间隔510的箔都不会粘接。然而，现在可以使用机械的软加热器(soft heater)，其压缩所有层以使导电层彼此接触，而使其它层经受压力，从而使其粘接(bond)。进行所述箔的粘接后，弹性元件505使块500弹回其最初位置。MEMS加速度计AC具有用于提供到达电极502、521的通道的接触孔530、535。上电极502部分位于箔13上并且部分位于箔14上。这样，电极502可以从上部接入用于连接。
MEMS加速度计AC的操作如下。当加速度计经受垂直于箔的加速力时，地震块500会向上或向下移动，由此改变电极502、521之间的间距(spacing)。所述改变导致所述两个电极之间电容的变化，而电容变化可以进行电学测量。
图10和11示出了根据本发明的微系统的第四实施例。这些图示出了由预处理的箔的叠层S构成的微阀门MV的一种可能实施例。在图10中，箔叠层S已经粘接，图11示出了微型阀门MV的展开视图。微型阀门MV设置了具有入口750和出口760的间隔710。在这个示例中，出口760具有可移动阀门770，其是固定在一侧的箔的形式。在可移动阀门770上是导电层771形式的电极。在间隔710的上侧，第一电极701位于邻接所述间隔710的箔700上。第一电极用于打开阀门770。在间隔710的下侧，第二电极772位于邻接所述间隔710的箔720中。
所述阀门(valve)是悬臂阀门(cantilever valve)，由于其邻接间隔710，因此在连接所述的箔时其不会经受任何压力。微型阀门MV可以与气体或液体一起使用。关于图10，人们可能会好奇为什么起初的三层箔1、2、3粘接起来。不过从图11可以看出，所关心的只有邻接间隔710的小区域。由此，围绕间隔710的区域将充分粘接。微型阀门MV具有接触孔730、735、740，用于提供到达电极701、771、722的通道。
微型阀门MV的操作如下。当在触点730(第一电极701)和740(电极771)之间施加电压时，阀门将被静电力向上电极701方向拉动，使其打开。当在触点735(第二电极722)和740(电极771)之间施加电压时，阀门770将会被静电力向下电极722方向拉动，从而使其关闭。
图12和13示出了根据本发明的微系统的第五实施例。这些图示出了由预处理的箔的叠层S构成的微型泵MP的一种可能实施例。在图12中，箔叠层S已经粘接，而图13示出了微型泵MP的展开视图。微型泵MV设置有具有入口950和出口960的第一间隔910。第一间隔910具有在入口950处的被动阀门(passivevalve)955和在出口处的被动阀门965，设置这些阀门以使它们能在一侧打开以通过气体或液体。在上侧，第一间隔910具有箔形式的可移动膜900，在所述膜上具有第一电极901。在底部，第一间隔910具有第二电极922，其位于邻接第一间隔910的箔920的底部。第二间隔915位于膜900之上，其优选地是完全封闭的。在所述第二间隔上部，第三电极927位于邻近所述第二间隔915的箔925上。在图13中，为了清楚起见，所示出的电极927位于箔4的上部(upper side)，但实际上其位于底部(bottom side)。微型泵MP具有接触孔930、935、940，用于提供到电极901、922、927的通道(access)。
微型泵MP的操作如下。当在第三电极927(通过触点940)和第一电极901(通过触点930)之间施加电压时，膜将被静电力向第三电极927拉动，使第二间隔915的体积减小。结果，第一间隔910的体积会增加，导致在第一间隔910中产生负压。这导致在间隔的入口950处的阀门955开启，气体或液体会被吸入到间隔910中。当在第二电极922(通过触点935)和第一电极901(通过触点930)之间施加电压时，膜900被拉向第二电极922，导致第二间隔915的体积增加而第一间隔910的体积减小，结果导致在第一间隔910中产生超压(overpressure)。这导致在出口962处的阀门965开启，气体或液体会从间隔910排出。第二电极922是可选的。在第三电极927上不施加电压时，膜900会自动地回到初始位置。围绕第二间隔915的电极也可以设置并用作电阻器，使第二间隔915通过电阻加热而膨胀。
除了微型泵和微型阀门，也可以在根据本发明的微系统中形成传感器。这可以形成所谓的μTAS元件(微型整体分析系统，micro total analysis system)。图14和15示出了根据本发明的微系统的第六实施例。这些图示出了由预处理的箔的叠层S构成的μTAS元件MT的一种可能实施例。在图14中，箔叠层S已经粘接，图15示出了μTAS元件的展开视图。μTAS元件MT设置有具有入口1150和出口1160的第一间隔1110。在这个示例中，两个不同的传感器，即流量传感器(flow sensor)1170和电导率传感器(conductivity sensor)1180，位于间隔1110附近。这些传感器位于邻接所述间隔的箔上的导电层中。在这个示例中，流量传感器1170包括三个串联的电阻性弯曲(resistive meander)结构，一个弯曲结构1176用于加热，其余两个弯曲结构1172、1174用于测量所述弯曲结构的电阻，因此它们用作温度传感器。
在这个实施例中，在间隔1110附近还设置电导率传感器1180。所述电导率传感器1180包括两个梳状结构(comb structure)1182、1184。在一个实施例中，在两个梳状结构1182、1184之间测量的阻抗是间隔1110中存在的带电粒子数量的度量，其在液体中指示了离子强度。μTAS元件MT还具有接触孔1130，用于提供到达传感器1170、1180的电极的通道(access)。
原则上，这样的流量传感器(加热元件1174和两个温度传感器1172、1174的组合)和电导率传感器1180通常是已知的，但是它们能通过使用根据本发明的方法以非常简单的方式制造。如果μTAS元件用于具有高PH值的液体，在箔上使用纯铝不是最好的选择，因为铝容易被腐蚀。为使传感器更稳定，传感器可以电镀例如铜(Cu)、银(Ag)或金(Au)。也可以从一开始就使用镀金的带(tape)。
图16和17示出了根据本发明的微系统的另一重要优点。事实是，也可以以这样的方式制造根据本发明的微系统，其还形成集成电路IC(其可以连接或可以不连接到微系统)的封装PA的一部分。图16和17通过示例示出了在箔叠层S中具有开口1205的电容压力传感器PS。当然也可以使用不同的微系统，例如MEMS麦克风。集成电路IC位于开口1205内。在这个示例中，集成电路IC连接到压力传感器PS的电极。所述的连接通过图16中的金属线1200(例如金或铜)和图17中的焊球形成。第二种可能方式也称为倒装芯片技术。在图16和图17中，微系统PS提供在衬底1300上。然而，也有可能不使用衬底1300，而是使用例如厚得多的箔叠层S。
从本公开的示例可以推出，本发明能用于以廉价的方式制造微系统例如MEMS器件和微流器件。实施例的列举并不是穷举。通过使用本发明得到的产品能用在消费电子和电子器件与环境之间的合作必不可少的医疗应用中。这些产品的成本是如此的低以至于它们可以用作一次性产品。本发明的一些具体应用如下所示：
-用于移动电话和PDA的MEMS麦克风；
-化学分析系统中的微型泵和流体治疗；以及
-轮胎中的压力传感器；
关于箔材料的选择，可以使用许多材料，例如聚氯乙烯(PVC)、聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸乙二酯(PEN)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯、聚乙烯、聚亚安酯(PU)、玻璃纸、聚酯、parilene。实际上，几乎可以说可以使用满足一系列标准的任何材料。应当注意以下几点：
一箔的厚度决定了垂直分辨率；
-箔作为基础材料必须是容易处理的(manageable)，优选地提供在滚筒上；
-箔能用镀金处理(metallized)；
-镀金的箔能被预处理，优选地借助于激光；
-箔在层叠后能被粘接，优选地通过加热和压力的方式；
-材料能在“低”温下(＜300度)下融化；并且
-箔叠层在层叠和粘接后具有微系统需要的性能；
在这点上，应当注意，箔的粘接优选地在刚好低于箔材料的熔点下的温度进行。例如，如果聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)用作箔材料(具有255℃的熔点)，将使用例如220℃的温度。
更具体地，箔材料必须根据相应应用所需要的性能要求进行选择，即：温度稳定性、形状稳定性、耐压性、光学和化学性能。
最后，可以使用无机的、绝缘的箔，例如云母。
本说明书中所有的图都仅仅是示意性描述的，并且并不是按比例绘制的。它们通过本发明的实施例来说明并提供了技术背景。实际上，边界面的形状可以与图中示出的边界面的形状不同。在使用措辞“一个”的位置，当然也可以使用比一个更大的数字。本领域技术人员将能够设计出本发明的新实施例，这是符合情理的。然而这样的新实施例都落入权利要求的范围内。
根据本发明方法的可能变体是，同时缠绕两层箔。例如，这些箔可以来自或不来自两个不同的滚筒(roll)。并且，这些箔可以是已经被粘接(bonded)。另外，这些箔可以是已经被构图(patterned)的。根据另一变体，这些箔不具有相同的厚度。并且，可以缠绕多于两层的箔。
在本说明书中，详细地描述了缠绕(winging up)箔的示例。当然也可以层叠分开的箔。在这种情况下，也可以层叠不具有相同厚度的箔。
另外，这里已经描述的微系统的所有实施例可以包括许多箔，这些箔的数量不同于本文提到的数量。这部分取决于设计者的要求。

Claims (53)

1.一种制造具有间隔(110、310、510、710、910、1110)的微系统(MI、PS、AC、MV、MP、MT)的方法，该方法包括以下步骤：
-提供一组(S)至少两层电绝缘弹性箔，其中各层箔具有基本相同的厚度，并且其中导电层位于至少一层箔的至少一侧上，并且其中所述导电层适合用作电极或导体；
-构图所述导电层以形成电极或导体；
-以形成开口的方式构图至少一层箔，所述开口形成微系统的间隔；
-层叠所述箔组(S)，由此形成所述微系统；并且
-将这些箔连接在一起，其中在这些箔结合在一起的位置，当两层相邻的箔彼此接触时，在两层相邻箔的箔材料之间去除至少一个导电层。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于提供一组(S)箔，其中各层箔包括相同的箔材料。
3.如前述任意一个权利要求所述的方法，其特征在于提供至少三层电绝缘的弹性箔。
4.如前述任意一个权利要求所述的方法，其特征在于，由微系统中的至少一层箔形成可移动元件，所述可移动元件在其至少一侧上连接到微系统，其中所述可移动元件从包括可移动块(500)、可移动阀门(770、955、965)和可移动膜(100、200、300、900)的组中选择，以及其中所述可移动元件位于间隔的一侧上。
5.如前述任意一个权利要求所述的方法，其特征在于，该微系统具有在所述间隔附近的箔上的导电层中形成的传感器(1170、1180)，用于测量所述间隔的量。
6.如前述任意一个权利要求所述的方法，其特征在于所述要制造的微系统包括MEMS器件。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所制造的微系统是来自包括MEMS电容麦克风(MI)、MEMS压力传感器(PS)、MEMS加速度计(AC)的组的微系统。
8.如前述任意一个权利要求所述的方法，其特征在于，所述要制造的微系统包括微流器件。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所制造的微系统是来自包括微型阀门(MV)、微型泵(MP)和μTAS元件(MT)的组的微系统。
10.如前述任意一个权利要求所述的方法，其特征在于，所述构图无论是否结合掩模(20)，都通过激光(L1、L2)进行。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述构图通过使用从下列步骤中选择的步骤进行：
-使导电层(11a)和箔(10)保持完整(A)；
-去除导电层(11a)以暴露箔(10)(B)；
-去除导电层(11a)和部分的箔(10)，以保留更薄的箔(C)；以及
-完全去除导电层(11a、11b)和箔以形成间隔(D)。
12.如前述任意一个权利要求所述的方法，其特征在于所述箔的层叠通过将至少一层箔(10)缠绕在第一卷轴(70)上来实现。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于该方法在这样的工艺中进行：在缠绕到所述第一卷轴(70)上时，所述箔(10)从第二卷轴或滚筒(80)展开。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述导电层(11a)和箔(10)的构图在从以下可能的位置中选出的至少一个位置处进行：在第一卷轴(L1)之上或附近，在第一和第二卷轴(L2)之间，以及在第二卷轴或滚筒(80)之上或附近。
15.如前述任意一个权利要求所述的方法，其特征在于，所述箔的连接通过在升高的温度下在叠层箔上施加压力而实现，其中所述压力在垂直于箔方向上施加。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于在结构中邻接间隔的箔上所需要的压力通过在所述间隔中施加升高的压力而得到。
17.如前述任意一个权利要求所述的方法，其特征在于，在箔叠层中形成开口(130、135)，以提供从微系统一侧到与微系统的电极连接的导电层(121)的通道。
18.如前述任意一个权利要求所述的方法，其特征在于，在箔的熔合发生后，微系统从所述叠层分开。
19.如前述任意一个权利要求所述的方法，其特征在于导电层材料选自包括铝、铂、银、金、铜、氧化铟锡和磁性材料的组。
20.如前述任意一个权利要求所述的方法，其特征在于箔材料从包括聚苯硫化物(PPS)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的组中选择。
21.如前述任意一个权利要求所述的方法，其特征在于所使用的箔(10)具有1μm至5μm之间的厚度。
22.一种微系统(MI、PS、AC、MV、MP、MT)，由一组(S)至少两层电绝缘弹性箔构成，所述弹性箔中的一层箔层叠在另一层箔上，其中每一层箔具有基本相同的厚度，其中至少一层箔具有被设置成电极的构图导电层，并且其中至少一层箔具有间隔(110、310、510、710、910、1110)。
23.如权利要求22所述的微系统，其特征在于每层箔包括相同的箔材料。
24.如权利要求22或23所述的微系统，其特征在于，所述微系统包括至少三层电绝缘弹性箔。
25.如权利要求22-24中任何一个所述的微系统，其特征在于，所述微系统包括可移动元件，所述可移动元件包括至少一层箔并且其在至少一侧上连接到所述微系统，其中所述可移动元件从包括可移动块(500)、可移动阀门(770、955、965)和可移动膜(100、200、300、900)的组中选择，以及其中所述可移动元件位于所述间隔的一侧。
26.如权利要求22-25中任何一个所述的微系统，其特征在于，所述微系统包括在间隔附近的箔上的导电层中实现的传感器(1170、1180)，用于测量所述间隔的量。
27.如权利要求25所述的微系统，其特征在于所述微系统包括MEMS电容麦克风(MI)。
28.如权利要求27所述的微系统，其特征在于所述箔组(S)包括至少三层箔，在所述微系统中具有间隔(110)，所述间隔(110)在其第一侧面上设置有第一层箔(100)作为接收声波的膜，以及所述间隔(110)在其第二侧面上设置有第二层箔(120)作为背板，所述第二层箔包括用作压力波传输到自由空间的通道的开口(125)，所述间隔(110)在垂直于所述箔的方向上具有至少一层箔的厚度，并且特征在于，所述微系统的进一步特征是，所述膜(100)和所述背板(120)也具有导电层(102、121)，所述层(102、121)通向用于电连接所述微系统的区域(130、135)。
29.如权利要求28所述的微系统，其特征在于，所述膜(100)或背板(120)的箔在两个侧面上都具有导电层(101、102、121、122)。
30.如权利要求28或29所述的微系统，其特征在于，所述膜(200)的箔在其边缘处包括比膜的所述箔的剩余区域更薄的区域(208)。
31.如权利要求25所述的微系统，其特征在于，所述微系统包括MEMS压力传感器(PS)。
32.如权利要求31所述的微系统，其特征在于，所述组(S)包括至少三层箔，其中所述微系统中具有第一间隔(310)，所述间隔(310)在其第一侧面上具有包括用作第一电极的导电层(301)的可移动膜(300)，所述膜(300)在其另一侧面上邻近另一间隔，在这一间隔中测量的压力占优势，其中所述第一间隔(310)在其第二侧面上设置有在箔(320)上的导电层(321)中实现的第二电极，其中当投影到平行于所述箔的平面上时，所述第一电极和所述第二电极交叠，由此使第一电极和第二电极共同形成了电容，该电容取决于所述第一间隔(310)和所述另一间隔之间的导致膜(300)形变的压力差，所述微系统的特征还在于，所述第一间隔(310)在垂直于所述箔的方向上具有至少一层箔的厚度，所述微系统的特征还在于，所述电极的导电层(301、321)通向用于电连接所述微系统的区域(330、335)。
33.如权利要求25所述的微系统，其特征在于，所述微系统包括MEMS加速度计(AC)。
34.如权利要求23所述的微系统，其特征在于，所述组(S)具有至少三层箔，在该微系统中有厚度等于至少一层箔的间隔(510)，所述间隔(510)在其第一侧面上设置有可移动块(500)上的第一电极(502)，所述块(500)由包括至少一层箔的叠层构成，并且所述块(500)通过弹性连接器(505)连接到所述微系统，以及其中第二电极(521)位于间隔(510)的相对侧面上，其中所述第一电极(502)和所述第二电极(521)都设置在箔的导电层中，其中当投影到平行于箔的平面上时，所述第一电极(502)和所述第二电极(521)交叠，由此所述第一电极(502)和第二电极(521)共同形成了电容，所述电容取决于施加在可移动块(500)上的加速力，所述加速力引起块(500)相对于微系统的相对移动，并且由此改变两个电极之间的间隔(510)的厚度，所述微系统的特征还在于，所述电极的所述导电层(502、521)通向用于电连接微系统的区域(530、535)。
35.如权利要求25所述的微系统，其特征在于，所述微系统包括微型阀门(MV)。
36.如权利要求35所述的微系统，其特征在于，该组(S)包括至少四层箔，具有入口(750)和出口(760)的间隔(710)位于所述微系统中，其中至少出口(760)能通过连接到微系统的可移动阀门(770)关闭，所述阀门(770)包括具有导电层的箔，该导电层限定第一电极(771)，以及其中该间隔(710)在其第一侧上设置有第二电极(701)，在其相反的一侧上设置有第三电极(722)，其中所述第二电极(701)和所述第三电极(722)都设置在箔(700、720)上的导电层中，其中当投影到平行于箔的平面上时，所有电极(701、722、771)交叠，使得所述第二电极(701)和第三电极(722)能用于电容性驱动所述可移动阀门(770)，所述微系统进一步的特征在于，该间隔(710)在垂直于箔方向上具有至少一层箔的厚度，所述微系统进一步的特征在于，电极的所述导电层(701、722、771)通向用于电连接所述微系统的区域(730、735、740)。
37.如权利要求25所述的微系统，其特征在于所述微系统包括微型泵(MP)。
38.如权利要求37所述的微系统，其特征在于，所述组(S)包括至少六层箔，具有入口(950)和出口(960)的第一间隔(910)位于所述微系统中，其中入口(950)和出口(960)都能通过包括连接到微系统的箔的可移动阀门(955，965)关闭，以及其中所述第一间隔(910)在其第一侧面上设置有包括限定了第一电极的导电层(901)的可移动膜(900)，所述可移动膜在其相对侧处邻近第二间隔(915)，所述第二间隔(915)在其相对一侧上设置有包括用作第二电极的导电层(927)的箔(925)，其中当投影到平行于所述箔的平面上时，所述第一电极(901)和所述第二电极(927)交叠，使得所述第二电极(927)能用于电容性驱动可移动膜(900)，所述微系统进一步的特征在于，所述两个间隔(910、915)在垂直于箔的方向上具有至少一层箔的厚度，所述微系统进一步的特征在于，所述电极的所述导电层(901、927)通向用于电连接所述微系统的区域(930、940)。
39.如权利要求38所述的微系统，其特征在于，所述微系统还具有在第一间隔(910)的第二侧面上的箔(920)上的另一导电层(922)，所述导电层(922)限定了第三电极，其中当投影到平行于箔的平面上时，所述第一电极(901)和第三电极(922)交叠，由此第三电极(922)也能用于电容性驱动可移动箔(900)，所述微系统进一步的特征在于，该电极的所述导电层(922)也通向用于电连接所述微系统的区域(935)。
40、如权利要求26所述的微系统，其特征在于微系统包括μTAS元件(MT)。
41.如权利要求40所述的微系统，其特征在于，该组(S)包括具有至少三层箔，在微系统中有具有入口(1150)和出口(1160)的沟道(1110)，用于从中通过气体或液体，其中该沟道(1110)在垂直于箔的方向上具有至少一层箔的厚度，其中所述沟道(1110)在其一侧上具有传感器或致动器(1170、1180)。
42.如权利要求41所述的微系统，其特征在于，所述传感器或致动器在邻接沟道的箔的导电层中形成。
43.如权利要求42所述的微系统，其特征在于，所述微系统包括流量传感器(1170)。
44.如权利要求42或43所述的微系统，其特征在于，所述微系统包括电导率传感器(1180)。
45.如权利要求42-44中任何一个所述的微系统，其特征在于，所述微系统包括另一传感器或致动器，其位于邻接沟道(1110)的相反侧面的箔的导电层中。
46.如权利要求22-45中任何一个所述的微系统，其特征在于，导电层的材料包括来自包括铝、铂、银、金、铜、氧化铟锡和磁性材料的组的金属。
47.如权利要求22-46中任何一个所述的微系统，其特征在于，箔的材料包括来自包括聚苯硫化物(PPS)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的组的材料。
48.如权利要求22-47中任何一个所述的微系统，其特征在于，箔具有1μm至5μm之间的厚度。
49.电绝缘弹性箔的叠层，包括如权利要求27-34中的任意一个所述的微系统。
50.电子器件，包括如权利要求27-34中任意一个所述的微系统。
51.如权利要求50所述的电子器件，其特征在于，所述电子器件还包括用于读取或驱动来自微系统的信号的集成电路(IC)。
52.如权利要求51所述的电子器件，其特征在于，微系统具有凹陷(1205)，其中容纳集成电路(IC)，由此微系统实际上形成了集成电路(IC)的部分封装，所述集成电路(IC)连接到所述微系统。
53.如权利要求50-52中任何一个所述的电子器件的使用，其特征在于，微系统包括用于记录声音的MEMS电容麦克风(MI)，其中MEMS电容麦克风在电极上提供电压X，以及其中所述电压X被集成电路(IC)读取。
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