CN110775940A - Mems传感器组件制造方法、以及以该法制造的mems传感器组件 - Google Patents

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Abstract

一种制造MEMS传感器组件的方法，包括：提供滤膜，其包括将缓冲材料涂覆在基板(100)的覆盖有热释放粘合剂层(106)的一面以在热释放粘合剂层(106)上形成缓冲层(102)，将滤膜材料沉积在所述缓冲层(102)上以形成滤膜(104)；对基板(100)加热从而使得所述缓冲层(102)与所述滤膜(104)一起在热释放粘合剂层(106)的作用下被推离所述基板(100)；从所述滤膜(104)上除去所述缓冲层(102)。该方法还包括提供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；将所述滤膜结合到所述MEMS传感器上，使得所述滤膜覆盖所述开口。

Description

MEMS传感器组件制造方法、以及以该法制造的MEMS传感器 组件
技术领域
本公开内容主要涉及用于制造MEMS传感器组件的方法，以及以该方法制造的MEMS传感器组件。
背景技术
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，在有些MEMS传感器组件中会部署有颗粒过滤器，其防止某些类型的碎屑进入MEMS传感器中。
当前，由细金属丝制成的丝网，或是由具有多个通孔的硅基板来形成的多孔结构，常常被用作颗粒过滤器中的防尘膜。然而，纳米防尘膜在其制造过程中容易因常规的机械转移和剥离工艺而受损。因此，亟需一种能够在不损坏薄膜的前提下将薄膜转移和剥离的MEMS传感器组件制造方法。
发明内容
本公开内容的一个目的是提供一种制造MEMS传感器组件的方法的新技术方案。
根据本公开内容的第一方面，提供了一种制造MEMS传感器组件的方法，该方法包括：提供滤膜，包括将缓冲材料涂覆在基板的覆盖有热释放粘合剂层的一面以在所述热释放粘合剂层上形成缓冲层、将滤膜材料沉积在所述缓冲层上以形成滤膜、对所述基板加热从而使得所述缓冲层与所述滤膜一起在热释放粘合剂层的作用下被推离所述基板、以及从所述滤膜上除去所述缓冲层。所述方法还包括提供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。所述方法还包括将所述滤膜结合到所述MEMS传感器上，使得所述滤膜覆盖所述开口。
可选地，所述热释放粘合剂层由受热膨胀的聚合物微囊构成。
可选地，对所述基板加热从而使得所述缓冲层与所述滤膜一起在所述热释放粘合剂层的作用下被推离所述基板包括：对所述基板加热以使得所述聚合物微囊一起膨胀，从而使得所述热释放粘合剂层的表面变得凹凸不平。
可选地，所述缓冲材料是光致抗蚀剂。
可选地，所述滤膜材料是非晶金属材料。
可选地，所述非晶金属材料是金属玻璃。
可选地，所述滤膜具有5nm至5μm的厚度。
可选地，所述滤膜具有20nm至1000nm的厚度。
根据本公开内容的第二方面，提供了一种MEMS传感器组件，其是采用根据本公开内容的第一方面的方法来制造的。
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。
在一个实施例中，根据本公开内容的方法能够保护纳米薄膜免于因常规机械转移工艺而受损，从而使得良率大为提高。
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MEMS传感器组件制造方法的一个实施方案，其中图1(A)、图1(B)、图1(C)和图1(D)依次示出了滤膜制造过程中的各个步骤。
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MEMS传感器组件制造方法、以及以该法制造的MEMS传感器组件。该MEMS传感器组件可以用在声学设备中，例如用在麦克风芯片或麦克风模组中。当然，对于本领域技术人员而言，该MEMS传感器组件也可以用在其它类型的设备中，在此不再具体说明。
图1概略示出了根据本公开内容的用于制造MEMS传感器组件的方法的一个实施方案，其中图1(A)、图1(B)、图1(C)和图1(D)依次示出了滤膜制造过程中的各个步骤。
如图1(A)所示，首先，缓冲材料被涂覆在基板100的覆盖有热释放粘合剂层106的一面，以在热释放粘合剂层106上形成缓冲层102。热释放粘合剂层106可以由受热膨胀的聚合物微囊构成。缓冲材料可以是光致抗蚀剂，从而容易通过常用手段例如光照来将其除去。
如图1(B)所示，在缓冲层102上沉积滤膜材料从而形成滤膜104。在一个实施方案中，滤膜材料可以是非晶金属材料。优选地，滤膜材料是金属玻璃。可以根据制造方法和所需性能选择各种金属玻璃材料。在一个实施例中，滤膜104具有5nm至5μm，优选20nm至1000nm的厚度。
由于金属玻璃是各向同性和均匀的，故而基本上不存在由于多晶结构引起的缺陷诸如晶粒边界和偏析等，并且其尺寸效应小。因此，在设计微型过滤器时，不必考虑由于各向异性和尺寸引起的物理性质的变化，这方便了微型过滤器的结构设计。另外，由于金属玻璃是由多种元素组成的合金，因此微型过滤器设计中材料选择的范围变宽，并且可以设计和制造更高性能的微型过滤器。
如图1(C)所示，对基板100加热可以借助于例如热源108。当基板100受热时，热传导到热释放粘合剂层106。这导致热释放粘合剂层106上聚合物微囊同时一起膨胀，使得热释放粘合剂层106的表面变得凹凸不平，从而导致热释放粘合剂层106的粘合力消失。由于粘合力的消失和聚合物微囊的膨胀，被粘的缓冲层102与形成于其上的滤膜104被同时推离(背离)基板100，在该过程中不会受到物理损坏。
如图1(D)所示，缓冲层102已被移除，形成最终产品滤膜104。
如图(A)至(D)所示的滤膜制造过程免除了在基板100和滤膜104之间的直接的物理相互作用，而那在传统的机械转移和剥离过程中是常见的。因此，滤膜104在制造过程中受到物理损坏的风险大大降低。
按照如图1(A)至(D)所示的方式提供的滤膜可被结合到MEMS传感器(未示出)上，由此形成MEMS传感器组件。MEMS传感器上具有开口，并且能够经由该开口接触待测物从而进行感测。提供MEMS传感器的工艺为本领域技术人员熟知，在此不再赘述。将滤膜结合到MEMS传感器上可以包括使得滤膜覆盖传感器的开口，从而使得滤膜能够起到过滤作用，在不影响传感器的感测功能的前提下防止颗粒、水等碎屑进入MEMS传感器组件中。
虽然已经通过例子对本公开内容的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开内容的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开内容的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本公开内容的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种制造MEMS传感器组件的方法，其特征在于，包括：
提供滤膜，包括：
将缓冲材料涂覆在基板的覆盖有热释放粘合剂层的一面，以在所述热释放粘合剂层上形成缓冲层，
将滤膜材料沉积在所述缓冲层上以形成滤膜；
对所述基板加热，从而使得所述缓冲层与所述滤膜一起在所述热释放粘合剂层的作用下被推离所述基板；以及
从所述滤膜上除去所述缓冲层；
提供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；以及
将所述滤膜结合到所述MEMS传感器上，使得所述滤膜覆盖所述开口。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热释放粘合剂层由受热膨胀的聚合物微囊构成。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述基板加热从而使得所述缓冲层与所述滤膜一起在所述热释放粘合剂层的作用下被推离所述基板包括：
对所述基板加热以使得所述聚合物微囊一起膨胀，从而使得所述热释放粘合剂层的表面变得凹凸不平。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述缓冲材料是光致抗蚀剂。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述滤膜材料是非晶金属材料。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述非晶金属材料是金属玻璃。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述滤膜具有5nm至5μm的厚度。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述滤膜具有20nm至1000nm的厚度。
9.一种MEMS传感器组件，其特征在于是采用根据权利要求1至8中任意一项所述的方法来制造的。
10.根据权利要求9所述的MEMS传感器组件，其特征在于，所述MEMS传感器组件是用在麦克风模组或麦克风芯片中的。
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