CN111726738A - Mems封装、mems麦克风及制造mems封装的方法 - Google Patents

Mems封装、mems麦克风及制造mems封装的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及MEMS封装、MEMS麦克风及制造MEMS封装的方法。MEMS封装包括：MEMS芯片；MEMS芯片粘附到其上的封装基板；以及粘附到封装基板或MEMS芯片的薄膜过滤器。薄膜过滤器包括：薄膜部分，具有膜表面和布置在膜表面的后侧的后膜表面；以及多个通孔，形成为从膜表面到后膜表面穿透薄膜部分。通孔形成在薄膜部分的粘合剂区域中。粘合剂区域粘附到封装基板或MEMS芯片。

Description

MEMS封装、MEMS麦克风及制造MEMS封装的方法
技术领域
本发明涉及一种用作麦克风、传感器等的MEMS芯片安装在封装基板上的MEMS封装、一种具有该MEMS封装的MEMS麦克风，以及一种制造该MEMS封装的方法。
相关背景技术
传统上已知一种称为MEMS(微电子机械系统)的微型设备。MEMS是将微小的可移动元件和电子电路集成在由硅等制成的基板(也称为元件基板)上的设备。由于整个MEMS形成为芯片状形式，因此在本发明中MEMS也称为MEMS芯片。MEMS芯片用作麦克风、传感器、致动器等。
例如，用作麦克风的MEMS芯片具有作为薄膜的膜和由布置在该膜附近的一层或两层薄膜制成的电极，并且MEMS芯片具有形成有用于布置膜的凹部的结构。在用作电容型麦克风的MEMS芯片的情况下，根据声压的膜的位移被检测为电极之间的电容的位移。因此，用作电容型麦克风的MEMS芯片以可变电容器的原理工作。
然后，关于MEMS芯片安装在封装基板上的MEMS封装，传统上已知以下两种结构。一种是通过FCB(倒装芯片接合，例如参见JP2007-184341(也称为专利文献1)将MEMS芯片安装在封装基板上的结构，另一种是通过引线接合(例如，参见JP2012-39272(也称为专利文献2)将MEMS芯片安装在封装基板上的结构。
在用作电容型麦克风的MEMS的情况下，传统上存在两个以下由从外部进入的微粒引起的问题A)、B)。A)微粒撞击膜，从而损坏膜。B)微粒进入两个电极之间的空间，降低了可变电容器的性能。
因此，传统上已知一种在音孔上形成有用于将微粒阻挡在外面的薄膜(微粒过滤器)麦克风模块(例如，参见USP9565488(也称为专利文献3)。还已知一种提供的膜在安装步骤等中将灰尘阻挡在外面的麦克风单元(例如，参见专利文献2)。
发明内容
顺便提及，传统上已知一种形成有微穿孔的膜。例如，已知在US2015-199069(也称为专利文献4)中公开的聚合物膜，在JP2017-221887(也称为专利文献5)中公开的加工膜。在传统的聚合物膜和加工膜的情况下，这些膜可用于在MEMS中的过滤器以将微粒、水阻挡在外面。
然而，因为传统的聚合物膜和加工膜形成为薄膜状形状，具有非常薄的厚度，所以膜本身的强度弱。此外，需要将膜通过粘合等安装到MEMS封装(MEMS或封装基板)，使得这些种类的薄膜状膜用作过滤器。在这种情况下，由于膜形成为薄膜状形状，与粘合等有关的部分的强度弱，因此膜有可能脱落。
此时，如果增加膜的厚度，则会提高膜的强度，因此优选的是，在具有增加的厚度的膜中形成微穿孔，形成有微穿孔的膜用作过滤器。
然而，如果增加形成有微穿孔的膜的厚度，则根据厚度的增加，形成有微穿孔的膜会大大减弱空气的振动。然后，当MEMS封装用于麦克风时，诸如麦克风的灵敏度、SNR(信噪比)等的麦克风特性被大大降低。
因此，本发明是为了解决上述问题而做出的，目的在于提供具有用于防止微粒、水进入的微穿孔的薄膜状膜(薄膜过滤器)的粘合强度增强了的MEMS封装、MEMS麦克风，以及制造MEMS封装的方法。
为解决上述问题，本发明为一种MEMS封装。该MEMS封装包括：MEMS芯片；封装基板，MEMS芯片粘附到其上；和薄膜过滤器，粘附到封装基板或MEMS芯片。薄膜过滤器包括：薄膜部分，薄膜部分具有膜表面和布置在膜表面的后侧的后膜表面；以及多个通孔，形成为从膜表面到后膜表面穿透薄膜部分。通孔形成在薄膜部分的粘合剂区域中。粘合剂区域粘附到封装基板或MEMS芯片。
此外，在上述MEMS封装的情况下，优选的是，MEMS封装还包括：粘合剂层进入结构，其中用于薄膜过滤器的粘附的过滤器粘合剂层进入通孔。
此外，优选的是，过滤器粘合剂层粘附到薄膜部分的粘合剂区域和各个通孔的内壁表面。
另外，优选的是，MEMS封装还包括：形成有条带的内壁表面，具有沿着与膜表面相交的相交方向形成的条带形部分，形成有条带的内壁表面形成在各个通孔的内部。
此外，可能的是，通孔还形成在除了薄膜部分的粘合剂区域之外的过滤器区域中。MEMS封装还包括具有沿着与膜表面相交的相交方向形成的条带形部分的形成有条带的内壁表面，形成有条带的内壁表面分别形成在形成在粘合剂区域中的通孔和形成在过滤器区域中的通孔内部。
此外，可能的是，条带形部分形成为从通孔的内壁表面凹进的凹部或从通孔的内壁表面突出的凸部。当条带形部分形成为凹部时，过滤器粘合剂层进入凹部，或者当条带形部分形成为凸部时，过滤器粘合剂层与凸部的从内壁表面突出的突出表面接触。
此外，可能的是，通孔在平面图中形成为圆形。薄膜过滤器包括分别具有通孔的第一通孔组和第二通孔组。第一通孔组具有第一通孔，第一通孔布置在到薄膜部分的外周端部的间隔被设定为第一间隔的位置，并且通孔以恒定的间隔呈直线布置。第二通孔组具有第二通孔，第二通孔布置在到外周端部的间隔被设定为不同于第一间隔的第二间隔的位置，并且通孔以恒定的间隔呈直线布置。在薄膜过滤器中，由第一通孔组形成的第一线和由第二通孔组形成的第二线交替布置。
可能的是，条带形部分布置在各个通孔的几乎整个内壁表面中。
可能的是，条带形部分形成为长度长于作为薄膜部分的厚度的膜厚度的80％。
此外，本发明提供了一种MEMS麦克风。该MEMS麦克风包括：MEMS封装；和盖部，包裹MEMS封装。MEMS封装包括：MEMS芯片，MEMS芯片粘附到其上的封装基板，以及粘附到封装基板或MEMS芯片的薄膜过滤器。薄膜过滤器包括：薄膜部分，薄膜部分具有膜表面和布置在膜表面的后侧的后膜表面；以及多个通孔，形成为从膜表面到后膜表面穿透薄膜部分。通孔形成在薄膜部分的粘合剂区域中。粘合剂区域粘附到封装基板或MEMS芯片。
此外，本发明提供了一种使用MEMS芯片和MEMS芯片粘附到其上的封装基板制造MEMS封装的方法，该方法包括：过滤器粘合剂层形成步骤，在形成有用于制造封装基板的多个封装区域的封装面板的表面上形成由粘合剂制成的过滤器粘合剂层；薄膜过滤器剥离步骤，从薄膜过滤器基板的剥离粘合剂层剥离薄膜过滤器，薄膜过滤器通过执行在基底基板上形成能够被剥离的剥离粘合剂层的剥离粘合剂层形成步骤和在剥离粘合剂层上形成薄膜过滤器的薄膜过滤器形成步骤来制造；以及薄膜过滤器转录步骤，用于将通过薄膜过滤器剥离步骤剥离的薄膜过滤器转录到封装面板。薄膜过滤器形成步骤包括形成穿透用于形成薄膜过滤器的树脂层的通孔的通孔形成步骤，通孔形成在树脂层的计划粘附到封装基板的粘合计划区域中。在将粘合计划区域覆盖在过滤器粘合剂层上之后，执行薄膜过滤器转录步骤，使得过滤器粘合剂层的部分进入各个通孔。
此外，可能的是，执行薄膜过滤器形成步骤，使得在剥离粘合剂层上形成过滤器层，在过滤器层中用于形成薄膜过滤器的多个分离的区域以根据各个封装区域的布置形成。
此外，本发明提供了一种使用MEMS芯片和MEMS芯片粘附到其上的封装基板制造MEMS封装的方法，该方法包括：具有粘合剂层的过滤器基板制造步骤，用于通过在薄膜过滤器基板的表面上形成由粘合剂制成的过滤器粘合剂层来形成具有粘合剂层的过滤器基板，薄膜过滤器基板通过执行在基底基板上形成能够被剥离的剥离粘合剂层的剥离粘合剂层形成步骤和在剥离粘合剂层上形成薄膜过滤器的薄膜过滤器形成步骤来制造；基板堆叠步骤，用于制造堆叠基板，所述堆叠基板堆叠了其中形成有用于形成MEMS芯片的多个MEMS区域的MEMS基板和具有粘合剂层的过滤器基板；以及薄膜过滤器转录步骤，用于通过利用加热堆叠基板从堆叠基板剥离剥离粘合剂层和基底基板。薄膜过滤器形成步骤包括形成通孔的通孔形成步骤，通孔穿透用于形成薄膜过滤器的树脂层到树脂层的计划粘附到MEMS芯片的粘合计划区域。制造MEMS封装的方法还包括进入步骤。执行进入步骤，使得在粘合计划区域上形成过滤器粘合剂层之后，过滤器粘合剂层的部分进入通孔。
在上述制造MEMS封装的方法的情况下，可能的是，执行薄膜过滤器形成步骤，使得在剥离粘合剂层上形成过滤器层，在过滤器层中用于形成薄膜过滤器的多个分离的区域以根据各个MEMS区域的布置形成。
此外，可能的是，执行通孔形成步骤，使得在薄膜过滤器的除了粘合计划区域之外的过滤器计划区域中进一步形成通孔。
此外，在上述制造MEMS封装的方法的情况下，执行通孔形成步骤，使得具有沿着与树脂层的表面相交的相交方向形成的条带形部分的形成有条带的内壁表面形成在各个通孔的内部。
此外，可能的是，薄膜过滤器形成步骤还包括：金属层形成步骤，在树脂层的表面上形成金属层；抗蚀剂图案形成步骤，在金属层上形成形成有多个孔部的抗蚀剂图案；以及金属图案形成步骤，通过使用抗蚀剂图案作为掩模将对应于孔部的对应的孔部形成到金属层来形成金属图案。通孔形成步骤是通过使用金属图案作为掩模执行反应离子蚀刻而执行的，以形成形成有条带的内壁表面。
通过以下给出的详细描述和仅以图示的方式给出的附图将更加全面地理解本发明，因此不被认为限制本发明。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施例的MEMS麦克风的对应于图3中的线1-1的部分的剖视图；
图2是图1的主要部分的放大的剖视图；
图3是示出去除了盖部的MEMS麦克风的主要部分的平面图；
图4是示出图1所示的MEMS麦克风中的薄膜过滤器的主要部分的放大的平面图；
图5是薄膜过滤器的包括多个通孔的部分的放大平面图；
图6是示出对应于图4中的线6-6的部分的剖视图；
图7是薄膜过滤器的主要部分的进一步放大的平面图；
图8是示出对应于图7中的线8-8的剖面的立体图；
图9是示出薄膜过滤器的主要部分和粘合剂结构的放大的剖视图；
图10是示出薄膜过滤器的主要部分和粘合剂结构的平面图；
图11是示出图10中的主要部分的部分省略的放大的平面图；
图12是示出薄膜过滤器粘附到其上的音孔的外周部分的放大的平面图；
图13是示出布置在粘合剂区域中的薄膜过滤器的主要部分的更加放大的平面图；
图14是示出对应于图13中的线14-14的剖面的立体图；
图15(a)是示出条带形部分的主要部分的立体图，图15(b)是示出被粘附的通孔的条带形部分的主要部分的立体图；
图16是根据第一变型例的薄膜过滤器的主要部分的放大的平面图；
图17是根据第一变型例的薄膜过滤器的包括代表性的通孔的部分的平面图；
图18是根据第二变型例的薄膜过滤器的主要部分的放大的平面图；
图19是根据第二变型例的薄膜过滤器的主要部分的更加放大的平面图；
图20是示出对应于图19中的线20-20的剖面的立体图；
图21是示出根据第三变型例的薄膜过滤器的对应于图6的剖视图；
图22(a)是示出根据第四变型例的薄膜过滤器的对应于图8的立体图，图22(b)是示出薄膜过滤器的被粘附的通孔的主要部分的部分省略的平面图；
图23是示出封装面板的立体图；
图24是示出薄膜过滤器基板的立体图；
图25是示出过滤器粘合剂层形成步骤的主要部分的剖视图；
图26(a)是示出剥离粘合剂层形成步骤的主要部分的剖视图，图26(b)是示出薄膜过滤器形成步骤的主要部分的剖视图；
图27(a)是示出图26(b)之后的制造步骤的主要部分的剖视图，图27(b)是示出图27(a)之后的制造步骤的主要部分的剖视图；
图28是示出薄膜过滤器基板的示例的剖视图；
图29是示出过滤器粘合剂层形成步骤的另一主要部分的剖视图；
图30是示出薄膜过滤器剥离步骤的主要部分的剖视图；
图31是示出薄膜过滤器转录步骤的剖视图；
图32是示出带芯片面板的立体图；
图33是根据变型例的MEMS麦克风的对应于图1的剖视图；
图34是示出MEMS晶片的立体图；
图35是薄膜过滤器基板的立体图；
图36是示出薄膜过滤器基板的主要部分的剖视图；
图37是示出具有粘合剂层的过滤器基板制造步骤的主要部分的剖视图；
图38是示出基板堆叠步骤的主要部分的剖视图；
图39是示出薄膜过滤器转录步骤的剖视图；
图40是示出图39之后的制造步骤的主要部分的剖视图；
图41是根据第一变型例的具有MEMS封装的MEMS麦克风的对应于图1的剖视图；
图42是根据第一变型例的MEMS麦克风的对应于图2的剖视图；以及
图43是根据第二变型例的具有MEMS封装的MEMS麦克风的对应于图1的剖视图。
具体实施例
在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。
注意，相同的部件将用相同的数字或字母来表示，同时省略其重复的描述。
第一实施例
(MEMS封装、MEMS麦克风的结构)
首先，将参照图1至图3说明根据本发明的第一实施例的MEMS封装1和MEMS麦克风100的结构。这里，图1是示出根据本发明的实施例的MEMS麦克风100的对应于图3中的线1-1的部分的剖视图。图2是图1的主要部分的放大的剖视图。图3是示出去除了盖部99的MEMS麦克风100的主要部分的平面图。
如图1所示，MEMS麦克风100具有MEMS封装1和盖部99。
MEMS封装1具有MEMS芯片10、MEMS芯片10粘附到其上的封装基板20、接合凸块4、薄膜过滤器5和隔音罩6。此外，MEMS封装1具有ASIC(专用集成电路)封装91。在MEMS封装1的情况下，MEMS芯片10和ASIC 92通过FCB(倒装芯片接合)安装在封装基板20上。
MEMS芯片10具有形成有作为可移动元件的膜3的元件基板22。MEMS芯片10用作电容型麦克风。元件基板22是在平面图中形成为矩形的基板(具有侧面22d的基板)，如图3所示，并且由硅形成。在元件基板22的中央形成有孔部22c。该孔部22c形成为从元件基板22的基板表面22b(元件基板22的外表面)到相对面22a(与封装基板20相对的表面)的圆筒形，并且膜3形成在孔部22c的相对面22a侧。注意，被称为背板(未示出)的两个薄膜布置在膜3的上侧和下侧。
膜是形成为大致圆形的振动膜，并且其是由诸如SiO2、SiN等的无机金属制成的薄膜。
接合凸块4是由焊料制成的焊料凸块。如图2所示，接合凸块4分别布置在角部2D、2E、2F、2G的附近。
如图1所示，接合凸块4粘附到MEMS芯片10和封装基板20上。即，接合凸块4粘附到形成在相对面22a中的电极焊盘7和形成在封装基板20的封装表面20a(在MEMS芯片10侧的封装基板20的表面)中的电极焊盘21。接合凸块4将MEMS芯片10电连接并固定地连接到封装基板20。
在MEMS麦克风100中，后述的薄膜过滤器5粘附到封装基板20，以覆盖后述的音孔20b。薄膜过滤器5由后述的薄膜过滤器基板19形成。如图3所示，薄膜过滤器5形成为去除了四个角部的变形的矩形形状。
隔音罩6由硅树脂等制成，并且其形成在MEMS芯片10与封装基板20之间，以包围MEMS芯片10。
封装基板20是由诸如硅、陶瓷等制成的板状构件(或PCB：印刷电路板)。电极焊盘21和电极焊盘12形成在封装基板20的封装表面20a上。MEMS芯片10安装在封装表面20a的形成有电极焊盘21的部分上，ASIC封装91安装在形成有电极焊盘12的部分上。此外，音孔20b形成在封装基板20的安装有MEMS芯片10的部分上。音孔20b从封装表面20a到相对侧的底部表面20c穿透封装基板20。
ASIC封装91具有ASIC 92和接合凸块93。ASIC92例如是放大MEMS芯片10的输出信号的集成电路(将电容的位移输出为MEMS芯片10中的电压的位移的集成电路)。电极焊盘14形成在ASIC 92的下侧。电极焊盘14通过接合凸块93连接到封装表面20a的电极焊盘12。ASIC92安装在封装基板20上。
盖部99覆盖MEMS封装1，并且用未示出的粘合剂(或通过焊接)将其粘附到封装表面20a。盖部99和封装基板20固定空间99A，MEMS封装1容纳在空间99A中。
(薄膜过滤器)
随后，将参照图4至图8、图15(a)说明薄膜过滤器5。在此，图4是示出薄膜过滤器5的主要部分的放大的平面图。图5是薄膜过滤器5的包括多个通孔15的部分的平面图。图6是示出对应于图4中的线6-6的部分的剖视图。图7是薄膜过滤器5的主要部分的更加放大的平面图。图8是示出对应于图7中的线8-8的剖面的立体图。图15(a)是示出条带形部分37的主要部分的立体图。
薄膜过滤器5是用于防止微粒和水进入的过滤器。如图4所示，薄膜过滤器5具有薄膜部分16，该薄膜部分16由聚酰胺或聚酰亚胺膜形成。此外，在薄膜部分16上形成有多个通孔15，并且在各个通孔15的内部形成有如图7和图8所示的形成有条带的内壁表面38。
如图6所示，薄膜部分16具有作为一侧表面的膜表面16a和布置在膜表面16a的后侧的后膜表面16b。多个通孔15通过规则均匀的布置形成在薄膜部分16中。在图4、图5、图7中，在膜表面16a中示出了点。
如图6所示，各个通孔15是从膜表面16a穿透到后膜表面16b的孔部分。各个通孔15从膜表面16a到后膜表面16b形成为恒定尺寸(直径)。通孔15还形成为使得相邻的通孔15的间隔为恒定尺寸。
此外，各个通孔15在平面图中形成为圆形。直径(在图6中显示为“R”)大约为2μm至6μm。此外，薄膜过滤器5的厚度(在图6中显示为“T”，对应于作为薄膜部分16的厚度的薄膜厚度)约为1μm至6μm。
然后，如图4详细所示，薄膜过滤器5具有第一通孔组15A和第二通孔组15B。在第一通孔组15A中包括多个通孔15，包括第一通孔15A1、通孔15A2、15A3……通孔15An。第一通孔15A1布置在到薄膜部分16的外周端部16e的间隔被设定为第一间隔d1的位置，并且在第一通孔组15A中包括的各个通孔15中，其布置在距外周端部16e最近的位置。第一通孔15A1、通孔15A2、15A3……15An沿着与外周端部16e垂直相交的方向以恒定的间隔呈直线布置，以形成第一线L1。
在第二通孔组15B中包括多个通孔15，包括第二通孔15B1、通孔15B2、通孔15Bn。第二通孔15B1布置在到外周端部16e的间隔被设定为比第一间隔d1大的第二间隔d2的位置，并且在第二通孔组15B中包括的各个通孔15中，其布置在距外周端部16e最近的位置。第二通孔15B1、通孔15B2……15Bn在与外周端部16e垂直相交的方向上以恒定间隔布置，以形成第二线L2。
此外，在薄膜过滤器5中，第一线L1和第二线L2交替布置。
此外，薄膜过滤器5形成为使得第二通孔组15B中包括的通孔15(例如，图4中的通孔15B2)的中心布置在第一通孔组15A中包括的相邻的通孔15(例如，图4中的通孔15A2、通孔15A3)的中心之间。
通孔15成为空气通过的路径。因为相邻的通孔15之间的部分是薄膜部分16(图4、图5、图7中带有点的部分)，所以该部分不会成为空气的路径。
在如图5所示的薄膜过滤器5的情况下，三个相邻的通孔15a、15b、15c被认为是代表性的通孔。通孔15a、15b、15c的中心是a0、b0、c0，但是根据通孔15布置的规则性，以这些中心为顶点的三角形(图5中的三角形ABC)是正三角形。此外，薄膜过滤器5形成为使得薄膜部分16中通孔15的布置密度可以尽可能地增加。在薄膜过滤器5的情况下，相邻通孔15之间的间隔变窄，使得不能在相邻三个通孔15之间的空间中形成另一通孔15(例如，不能在通孔15a、15b、15c之间的空间中形成另一通孔15，该结构也称为高密度结构)。
然后，在薄膜过滤器5中，如图7、图8所示，在各个通孔15的内部形成形成有条带的内壁表面38。形成有条带的内壁表面38具有多个条带形部分37。多个条带形部分37布置在各个通孔15的几乎整个内壁表面。形成有条带的内壁表面38形成在各个通孔15的几乎整个内壁表面。条带形部分37紧密地形成，使得在各个通孔15的内壁表面上没有留下平滑部分。
条带形部分37沿着与膜表面16a相交的相交方向形成，即，以最短距离将膜表面16a和后膜表面16b结合在一起的方向(图8中示出为“d7”、“d8”的方向)。
各个条带形部分37是沿相交方向大致呈直线形成在通孔15的内壁表面上的凸部或凹部。各个条带形部分37都能够形成为凸部，并且能够形成为凹部。能够混合地包括凸部和凹部作为各个条带形部分37。
在图15(a)中画出条带形部分37作为沿相交方向的凹部。图15(a)画出的条带形部分37具有第一条带形部分37a和第二条带形部分37b，第二条带形部分37b的宽度比第一条带形部分37a的宽度宽。各条带形部分37形成为长度比膜厚度T的80％长。各条带形部分37的长度37L的尺寸大于膜厚度T的80％。各条带形部分37的长度可以是相同的，如图15(a)所示的条带形部分37。各个条带形部分37的长度可以是不同的(图中未示出)。
(薄膜过滤器5的粘合剂结构)
接下来，将参照图9至图14、图15(b)说明薄膜过滤器5的粘合剂结构。图9是示出薄膜过滤器5的主要部分和粘合剂结构的放大的剖视图。图10是示出薄膜过滤器5的主要部分和粘合剂结构的平面图。图11是示出图10的主要部分的部分省略的放大的平面图。图12是示出薄膜过滤器5粘附到其上的音孔20b的外周部分的放大的平面图。图13是示出布置在粘合剂区域中的薄膜过滤器5的主要部分的更加放大的平面图。图14是示出对应于图13中的线14-14的剖面的立体图。图15(b)是示出粘合剂通孔15X的条带形部分37的主要部分的立体图。
如图9所示，薄膜过滤器5粘附到封装表面20a中的音孔20b的外周部分(也称为“音孔外周部分”)20bb，以覆盖音孔20b。另外，如图12所示，后述的感光性粘合剂层61形成在音孔外周部分20bb上。薄膜过滤器5通过感光性粘合剂层61粘附到在音孔外周部分20bb。感光性粘合剂层61具有形成有孔的结构，形成有比音孔20b的尺寸稍大的孔部61a。
然后，如图10、图11所示，在薄膜过滤器5的薄膜部分16中，粘附到音孔外周部分20bb的部分是粘合剂区域16X，薄膜部分16中除了粘合剂区域16X之外的部分是过滤器区域16Y。因为粘合剂区域16X通过感光性粘合剂层61粘附在音孔外周部分20bb上，所以其不具有作为过滤器的性能(过滤器性能)。相反，因为过滤器区域16Y被布置成与音孔20b相对，所以其具有过滤器性能。
此外，在薄膜过滤器5中，多个通孔15不仅形成在过滤器区域16Y中而且形成在粘合剂区域16X中。形成在过滤器区域16Y中的通孔15是过滤器通孔15Y。形成在粘合剂区域16X中的通孔15是粘合剂通孔15X。在图10、11中，没有阴影线的通孔15是过滤器通孔15Y，具有阴影线的通孔15是粘合剂通孔15X。
过滤器通孔15Y和粘合剂通孔15X是从膜表面16a到后薄膜表面16b穿透薄膜部分16的孔部分。但是，如图9、图13、图14所示，因为薄膜过滤器5通过感光性粘合剂层61粘附到音孔外周部分20bb，所以感光性粘合剂层61的部分进入粘合剂通孔15X(在音孔外周部分20bb侧的粘合剂通孔15X的部分)作为进入部分61d。感光性粘合剂层61的部分进入粘合剂通孔15X作为进入部分61d的结构是根据本发明的粘合剂层进入结构。由于粘合剂层进入结构，粘合剂通孔15X在音孔外周部分20bb上被堵塞。
另外，因为感光性粘合剂层61进入粘合剂通孔15X，所以感光性粘合剂层61的进入部分61d粘附到粘合剂通孔15X的内壁表面(上述形成有条带的内壁表面38，这将在后面进行详细说明)。如上所述，薄膜过滤器5对封装表面20a的粘合强度通过粘合剂通孔15X增强。注意，因为感光性粘合剂层61用于薄膜过滤器5的粘合，所以其对应于本发明中的过滤器粘合剂层。感光性粘合剂层61由感光性粘合剂形成。可以使用聚酰亚胺粘合剂、环氧树脂粘合剂形成粘合剂层作为过滤器粘合剂层，而不是感光性粘合剂层61。这将在后面详细说明。
上述条带形部分37和形成有条带的内壁表面38既形成在过滤器通孔15Y中又形成在粘合剂通孔15X中。如图13、图14所示，感光性粘合剂层61的进入部分61d在粘合剂通孔15X中粘附在形成有条带的内壁表面38上。在形成有条带的内壁表面38中，条带形部分37形成为凹部。因此，如图15(b)所示，进入部分61d进入条带形部分37的内部(条带形部分37a、37b的凹形弯曲表面部分37ad、37bd)，从而进入部分61d粘附到弯曲表面部分37ad、37bd。如图15(b)所示，因为进入部分61d进入通孔15(过滤器通孔15Y，粘合剂通孔15X)的弯曲表面部分37ad、37bd而不是仅进入被认为无形成有条带的内壁表面38的平滑的内壁表面15dd,所以进入部分61d广泛地粘附。
(制造MEMS封装、MEMS麦克风的方法)
随后，将参照图23至图31说明制造具有上述结构的MEMS封装1、MEMS麦克风100的方法。在此，图23是示出后述封装面板40的立体图，图24是示出后述薄膜过滤器基板19的立体图。图25至图29是分别示出过滤器粘合剂层形成步骤、薄膜过滤器基板制造步骤、薄膜过滤器剥离步骤、薄膜过滤器转录步骤的主要部分的剖视图。
在制造MEMS封装1、MEMS麦克风100的方法中，MEMS封装1、MEMS麦克风100由上述MEMS芯片10、ASIC 92和MEMS芯片10和ASIC 92粘附到其上的封装基板20制成。该制造方法包括后述的过滤器粘合剂层形成步骤、薄膜过滤器剥离步骤、薄膜过滤器转录步骤。此外，用图23所示的封装面板40来制造封装基板20。
如图23所示，封装面板40是由PCB或陶瓷制成的具有矩形形状的板状构件，并且多个封装区域41通过规则的布置形成在表面40a上。当沿着分割线42分割封装面板40时，封装基板20从每个封装区域41制得(每块封装面板40制造约600个封装基板20)。
如图24所示，薄膜过滤器基板19具有硅晶片31(能够使用由玻璃、石英等制成的基板)、过滤器层29和剥离粘合剂层33。薄膜过滤器基板19是通过执行后述的薄膜过滤器基板制造步骤而制造的。
然后，薄膜过滤器基板19具有特定用途，该薄膜过滤器基板19用于MEMS麦克风100。因此，在薄膜过滤器基板19的情况下，硅晶片31具有多个分离区域31X，并且过滤器层29具有多个分离区域51。
多个分离区域31X根据封装面板40的封装区域41通过规则的布置形成。在各个分离区域31X之间的部分是根据分割线42的分割线31y。此外，多个分离区域51也根据封装面板40的封装区域41通过规则的布置形成。在各个分离区域51之间的部分是根据分割线42的分割线52。当沿着分割线52分割过滤器层29时，形成多个分离区域51。薄膜过滤器5由各个分离区域51中的每一个形成。上述多个通孔15和形成有条带的内壁表面38形成在各个分离区域51中。
如图24所示，过滤器部分58布置在各个分离区域51中。各个过滤器部分58之后成为上述薄膜过滤器5。所以，各个过滤器部分58根据薄膜过滤器5形成为变形的矩形形状。
(薄膜过滤器基板制造步骤)
在薄膜过滤器基板制造步骤中包括剥离粘合剂层形成步骤和薄膜过滤器形成步骤。
(剥离粘合剂层形成步骤)
在剥离粘合剂层形成步骤中，在硅晶片31上形成剥离粘合剂层33。在这种情况下，例如，将热发泡胶带涂覆在硅晶片31的基底表面31a上，作为基底基板。然后，如图26(a)所示，形成剥离粘合剂层33。此外，将未示出的热发泡树脂涂覆在硅晶片31的基底表面31a上，从而能够形成剥离粘合剂层33。
树脂和发泡剂包括在热发泡树脂中。热发泡树脂通过加热产生气体，从而能够发泡。当涂覆热发泡树脂以形成热发泡树脂层时，热发泡树脂层成为热剥离层，通过加热而剥离，并且剥离粘合剂层33由热剥离层形成。此外，涂覆将热发泡树脂加工成片状形式的热发泡树脂片以能够形成热发泡树脂层。在这种情况下，剥离粘合剂层33由热发泡树脂片形成。
(薄膜过滤器形成步骤)
接下来，如图26(a)、26(b)、图27(a)、27(b)所示，执行薄膜过滤器形成步骤以在剥离粘合剂层33上形成过滤器层29。树脂层形成步骤、金属层形成步骤、抗蚀剂图案形成步骤、金属图案形成步骤和通孔形成步骤包括在薄膜过滤器形成步骤中。
首先，执行树脂层形成步骤。在树脂层形成步骤中，如图26(a)所示，在剥离粘合剂层33上用聚酰胺或聚酰亚胺膜形成树脂层44。
接下来，执行金属层形成步骤。在金属层形成步骤中，如图26(b)所示，在树脂层44的表面上用钛(Ti)形成金属层45。除了钛(Ti)，金属层45能够由SUS、Cr形成。
随后，执行抗蚀剂图案形成步骤。在抗蚀剂图案形成步骤中，将光致抗蚀剂涂覆在金属层45的表面上。之后，用未示出的光掩模进行曝光，然后进行显影，从而形成具有多个孔部46r的抗蚀剂图案46p。
接下来，执行金属图案形成步骤。在金属图案形成步骤中，以抗蚀剂图案46p作为掩模，对金属层45进行Ar的铣削(能够进行反应离子蚀刻，也能够进行湿法蚀刻)。之后，去除抗蚀剂图案46p。然后，如图27(a)所示，去除金属层45的不需要的部分，以在金属层45上形成对应于抗蚀剂图案46p的孔部46r的对应的孔部45h。从而形成金属图案45A。金属图案45A由之后形成的根据过滤器层29的图案形成。
随后，执行通孔形成步骤。在通孔形成步骤中，以金属图案45A为掩模，对树脂层44进行反应离子蚀刻(RIE)，使得形成形成有条带的内壁表面38。然后，如图27(b)所示，树脂层44的未被金属图案45A覆盖的部分根据金属图案45A作为不需要的部分被去除。通孔15形成在去除了不需要的部分的部分上。在这种情况下，在树脂层44的各个分离区域51中，通孔15形成在各个过滤器部分58的外周部分58e和内部区域(之后成为上述过滤器区域16Y，它们也称为过滤器计划区域)。各个过滤器部分58的外周部分58e是计划区域，其之后将粘附到音孔外周部分20bb，并且根据本发明它们对应于粘合计划区域(关于外周58e部分，参见图24)。
然后，在反应离子蚀刻的情况下，通过具有离子的溅射操作和化学反应的作用来进行蚀刻。因此，在反应离子蚀刻的情况下，很可能实现不具有底割的垂直形状。因此，在各个通孔15的内部形成多个条带形部分37，从而形成形成有条带的内壁表面38。这样，在执行反应离子蚀刻(RIE)之后，能够从树脂层44获得具有薄膜部分16的过滤器层29。
在执行通孔形成步骤之后，如图28所示的过滤器层29，有时去除金属图案45A，有时将金属图案45A留在薄膜部分16的表面(膜表面16a)上(如图28所示)，作为图27(b)所示的过滤器层29。如上所述，制造了薄膜过滤器基板19。
(过滤器粘合剂层形成步骤)
在过滤器粘合剂层形成步骤中，如图25所示，感光性粘合剂层61形成在封装面板40的表面40a上。通过涂覆感光性聚酰亚胺粘合剂片等形成感光性粘合剂层61。在这种情况下，如图29所示，感光性粘合剂层61形成为形成有孔的结构。在该形成有孔的结构中，去除稍后将形成音孔20b的部分。粘合剂层可以由聚酰亚胺基粘合剂、环氧树脂基粘合剂而不是由感光性粘合剂层61形成。过滤器粘合剂层将由感光性粘合剂层61或粘合剂层形成。
(薄膜过滤器剥离步骤)
在薄膜过滤器剥离步骤中，对薄膜过滤器基板19进行加热。然后，通过该热量使剥离粘合剂层33发泡。因此，如图30所示，过滤器层29从剥离粘合剂层33上剥离。由此，制造过滤器层29。
(薄膜过滤器转录步骤)
随后，执行薄膜过滤器转录步骤。在薄膜过滤器转录步骤中，将从薄膜过滤器基板19剥离的过滤器层29转录到封装面板40。在这种情况下，如上所述，由于如图31所示，感光性粘合剂层61形成在封装面板40的表面40a上，所以从薄膜过滤器基板19剥离的过滤器层29层压在感光性粘合剂层61上。另外，由于在封装面板40上形成有多个封装区域41，因此在各封装区域41中，过滤器层29的不需要的部分通过激光加工被去除。在这种情况下，在各个封装区域41中，保留了过滤器部分58，而去除了其他部分。
然后，将各个过滤器部分58的外周部分58e层压在各个封装区域41中的感光性粘合剂层61上。此时，当感光性粘合剂层61在常温下呈糊状时，感光性粘合剂层61的表面的部分进入到形成在过滤器部分58的外周部分58e(外周部分58e对应于粘合计划区域)上的通孔15内，由此上述进入部分61d将形成。此外，当对封装面板40进行加热时，当感光性粘合剂层61在加热中软化时，感光性粘合剂层61的表面在加热中软化，部分进入通孔15内，使得进入部分61d形成。然后，形成有进入部分61d的通孔15形成为上述粘合剂通孔15X，并且由此获得上述粘合剂层进入结构。
如上所述，在薄膜过滤器转录步骤中，过滤器部分58粘附到各个封装区域41上，以之后形成封装基板20。这样，薄膜过滤器5形成以分别覆盖音孔20b。
(其他步骤)
之后，执行MEMS芯片安装步骤。在MEMS芯片安装步骤中，电极焊盘7形成在MEMS芯片10上，然后形成焊料凸块。之后，在封装面板40中，用焊料凸块通过倒装芯片接合将MEMS芯片10分别安装在封装区域41上，以形成带有芯片的面板40X(见图32)。将带有芯片的面板40X放入未示出的加热回流炉中。然后，焊料凸块在熔化之后成为接合凸块4。之后，形成隔音罩6(有时在安装MEMS芯片10之前形成隔音罩6)。
之后，将ASIC 92安装在封装区域41上，然后粘附盖部99。注意，当将ASIC 92安装在带有芯片的面板40X上时，能够对MEMS芯片10和ASIC 92执行封装回流。
此外，执行面板切割步骤。在面板切割步骤中，将安装有MEMS芯片10和ASIC 92然后覆盖有盖部99的带有芯片的面板40X沿着分割线42切割以将其分成各个封装区域41。然后，带有芯片的面板40X被分成多个封装区域41。MEMS封装1、MEMS麦克风100由来自各个封装区域41的封装基板20一起制造。上述膜过滤器5粘附到制造的封装基板20。
(MEMS封装、MEMS麦克风的操作和效果)
因为薄膜过滤器5粘附到MEMS封装1和MEMS麦克风100，所以薄膜过滤器5防止了微粒、水进入。薄膜过滤器5的薄膜部分16形成为薄膜状形状，具有极薄的厚度。然而，通孔15(粘合剂通孔15X)形成在粘合剂区域16X上，该粘合剂区域16X粘附到封装基板20上。因此，在薄膜过滤器5粘附到封装基板20的条件下，用于粘合的感光性粘合剂层61与通孔15(粘合剂通孔15X)的内表面接触，从而获得感光性粘合剂层61与通孔15(粘合剂通孔15X)接合的结构。因此，与将不具有通孔的平滑表面粘附到封装基板20的情况相比，薄膜过滤器5的粘合强度大大提高。
另外，因为感光性粘合剂层61的部分进入通孔15(粘合剂通孔15X)的内部作为进入部分61d，所以获得感光性粘合剂层61的锚固效果，从而进一步提高了粘合强度。
不但感光性粘合剂层61粘附于粘合剂区域16X，而且作为感光性粘合剂层61的部分的进入部分61d也粘附于通孔15(粘合剂通孔15X)的内壁表面(形成有条带的内壁表面38)。因此，感光性粘合剂层61和薄膜过滤器5的接触面积增加，从而进一步提高了粘合强度。
另一方面，多个通孔15形成在薄膜过滤器5中，并且形成有条带的内壁表面38形成在各个通孔15的内部。因此，与通孔15的内壁表面是平滑表面的情况相比，感光性粘合剂层61与通孔15的内壁表面之间的接触面积增加。因此，感光性粘合剂层61的锚固效果得以增强，从而进一步提高了粘合强度。
然后，多个通孔15形成在薄膜过滤器5中，并且形成有条带的内壁表面38形成在各个通孔15的内部。用反应离子刻蚀形成多个通孔15以形成形成有条带的内壁表面38。因此，在薄膜过滤器5中，从不发生例如碎屑的粘合阻塞孔等的源自制造步骤的降低过滤器的性能。此外，薄膜过滤器5的耐久性也良好。
形成有条带的内壁表面38分别具有多个条带形部分37，该多个条带形部分37沿着相交方向形成。然后，当空气通过薄膜过滤器5时，空气流(通过的流)在沿着条带形部分37的方向(图8中的“d7”、“d8”所示方向)通过通孔15(过滤器通孔15Y)的内部。即，因为条带形部分37具有作为引导构件的性能，该引导构件调整在相交方向上通过通孔15(过滤器通孔15Y)的通过的流的运动，所以不会形成沿着与d7、d8所示的方向不同方向的空气流。因此，各个通孔15(过滤器通孔15Y)的外周部分几乎不受通过的流的影响，并且几乎不被损坏。因为薄膜过滤器5具有通过的流在固定方向上通过的结构，所以薄膜过滤器5的耐久性良好。
此外，在薄膜过滤器5中，通孔15的孔形成过程通过反应离子蚀刻来进行。在反应离子蚀刻中，通过具有离子的溅射操作和化学反应的作用进行蚀刻。在这种情况下，去除的材料(在薄膜过滤器5的情况下，聚酰亚胺等)变成挥发物，并进行包括其在内的真空排气。因此，从不发生碎屑的产生和碎屑的粘附。因此，各个通孔15的孔尺寸不会变得不均匀。因此，在薄膜过滤器5中，从不发生源自制造步骤的降低过滤器的性能，薄膜过滤器5的耐久性也良好。
在薄膜过滤器5的情况下，因为条带形部分37布置在各个通孔15的几乎整个内表面中，通孔15的几乎整个内表面是引导构件，所以薄膜过滤器5的耐久性良好。此外，因为条带形部分37形成为尺寸大于膜厚度T的80％，所以不太可能发生通过的流的干扰，因此条带形部分37是良好的引导构件。
然后，在薄膜过滤器5中，第二通孔组15B中包括的通孔15的中心布置在第一通孔组15A中包括的相邻通孔15的中心之间。因此，在薄膜过滤器5中，在通孔15的布置中没有浪费。此外，有效地确保了空气的路径。此外，由于薄膜过滤器5具有高密度结构，所以通孔15的布置更有效。
另一方面，因为薄膜过滤器5(过滤器层29)是主要具有由聚酰胺或聚酰亚胺制成的薄膜部分16的构件，所以难以对薄膜过滤器5进行单独处理。但是，在薄膜过滤器基板19的情况下，因为其具有形成为平面形状的硅晶片31，所以容易进行例如运输、存储等对薄膜过滤器基板19的处理。
另外，由于薄膜过滤器基板19具有剥离粘合剂层33，因此如果必要的话将过滤器层29从硅晶片31剥离，从而能够将过滤器层29分离。将膜层29附接到期望的产品，从而展现出产品所需要的过滤性能。因此，薄膜过滤器基板19非常方便。此外，在去除膜层29之后，能够再次使用硅晶片31作为形成过滤器层29的基底基板，从而减少了材料和资源的浪费。
(薄膜过滤器的第一变型例)
接下来，参照图16、图17说明根据第一变型例的薄膜过滤器32。图16是示出根据第一变型例的薄膜过滤器32的主要部分的放大的平面图。图17是示出薄膜过滤器32的包括代表性的通孔15a、15b、15c、15d的部分的平面图。
与薄膜过滤器5相比，薄膜过滤器32的不同之处在于，其具有第一通孔组15A，但是没有第二通孔组15B。因为薄膜过滤器32不具有第二通孔组15B，布置了多条第一线L1。另外，每条第一线L1中包括的第一通孔15A1、通孔15A2、15A3……15An沿着与外周端部16e垂直相交的方向以恒定的间隔呈直线布置。此外，每条第一线L1中包括的多个第一通孔15A1沿着外周端部16e以恒定的间隔呈直线布置(类似于通孔15A2、15A3……15An)。各第一通孔15A1与外周端部16e之间的所有间隔被设定为具有恒定值的末端间隔d3。
在薄膜过滤器32的情况下，如图17所示，相邻的四个通孔15a、15b、15c、15d被设定为代表性的通孔。通孔15a、15b、15c、15d的中心是a0、b0、c0、d0。
矩形ABCD是矩形，以包括在相邻的两个第一通孔组15A中的多个相邻的通孔15(15a、15b、15c、15d)的中心a0、b0、c0、d0为顶点，并且根据通孔15的布置的规则性，矩形ABCD是正方形。
类似于薄膜过滤器5，薄膜过滤器32具有多个通孔15，并且薄膜过滤器32能够通过与薄膜过滤器5相同的制造方法来制造。薄膜过滤器32还具有粘合剂区域和过滤器区域，在粘合剂区域和过滤器区域均形成有通孔15。此外，类似于薄膜过滤器5，形成有条带的内壁表面38通过反应离子蚀刻形成在各个通孔15内(图16、图17中未示出)。因此，薄膜过滤器32以及形成有薄膜过滤器32而不是薄膜过滤器5的MEMS封装、MEMS麦克风(未示出)具有与上述薄膜过滤器5、MEMS封装1、MEMS麦克风100相同的操作和效果。
(薄膜过滤器的第二变型例)
接下来，参照图18、图19、图20说明根据第二变型例的薄膜过滤器34。图18是根据第二变型例的薄膜过滤器34的主要部分的放大的平面图。图19是薄膜过滤器34的主要部分的更加放大的平面图。图20是示出对应于图19中的线20-20的剖面的立体图。
与薄膜过滤器5相比，薄膜过滤器34的不同之处在于，其具有薄膜部分36而不是薄膜部分16，并且形成有通孔35而不是通孔15。与薄膜部分16相比，薄膜部分36的不同之处在于形成有通孔35。
上述通孔15在平面图中形成为圆形，但是通孔35在平面图中形成为正六边形。薄膜过滤器34具有第一通孔组35A和第二通孔组35B。在第一通孔组35A中包括多个通孔35，包括第一通孔35A1、通孔35A2、35A3……通孔35An。类似于与第一通孔组15A，第一线L1由第一通孔35A1、通孔35A2、35A3……35An形成。
在第二通孔组35B中包括多个通孔35，包括第二通孔35B1、通孔35B2、35B3……通孔35Bn。类似于第二通孔组15B，第二线L2由第二通孔35B1、通孔35B2……35Bn形成。在薄膜过滤器34的情况下，根据通孔35的布置的规则性，以相邻的三个通孔35(例如，通孔35A2、35A3、35B3)的中心为顶点的三角形是正三角形。
然后，在薄膜过滤器34的情况下，如图19、图20所示，在各个通孔35的内部形成形成有条带的内壁表面48。形成有条带的内壁表面48具有多个条带形部分47。类似于多个条带形部分37，多个条带形部分47布置在各个通孔35的几乎整个内壁表面。形成有条带的内壁表面48形成在各个通孔35的几乎整个内壁表面。类似于条带形部分37，条带形部分47形成为沿着相交方向。此外，各个条带形部分47是沿着相交方向大致呈直线形成在各个通孔35的内壁表面上的凸部或凹部。
薄膜过滤器34具有多个通孔35。薄膜过滤器34能够用与薄膜过滤器5相同的制造方法来制造。薄膜过滤器34还具有粘合剂区域和过滤器区域，在粘合剂区域和过滤器区域均形成有通孔35。此外，分别类似于各个通孔15的条带形部分37和形成有条带的内壁表面38，条带形部分47和形成有条带的内壁表面48形成在各个通孔35中。因此，薄膜过滤器34以及形成有薄膜过滤器34而不是薄膜过滤器5的MEMS封装、MEMS麦克风(未示出)具有与上述薄膜过滤器5、MEMS封装1、MEMS麦克风100相同的操作和效果。
(薄膜过滤器的第三变型例)
接着，参照图21说明根据第三变型例的薄膜过滤器62。在此，图21是根据第三变型例的薄膜过滤器62的对应于图6的剖视图。
与薄膜过滤器5相比，薄膜过滤器62的不同之处在于，其具有通孔65而不是通孔15。在通孔15的情况下，它们分别具有从膜表面16a至后膜表面16b的固定的尺寸直径。相反，在通孔65的情况下，直径从膜表面16a到后膜表面16b逐渐减小。类似于薄膜过滤器5，薄膜过滤器62也具有粘合剂区域和过滤器区域，在粘合剂区域和过滤器区域均形成有通孔65。此外，因为类似于通孔15，形成有条带的内壁表面38形成在各通孔65(图21中未示出)中，所以薄膜过滤器62以及形成有薄膜过滤器62而不是薄膜过滤器5的MEMS封装、MEMS麦克风(未示出)具有与上述薄膜过滤器5、MEMS封装1、MEMS麦克风100相同的操作和效果。
(薄膜过滤器的第四变型例)
接下来，参照图22(a)、图22(b)说明根据第四变型例的薄膜过滤器72。图22(a)是示出根据第四变型例的薄膜过滤器72的立体图。图22(b)是示出薄膜过滤器72的粘合剂通孔的主要部分的部分省略的平面图。
与薄膜过滤器5相比，薄膜过滤器72的不同之处在于，其具有通孔73而不是通孔15。此外，在薄膜过滤器72的情况下，形成有条带的内壁表面74形成在各个通孔73中。
在上述形成有条带的内壁表面38的情况下，条带形部分37紧密地形成，使得在各个通孔15的内壁表面中没有留下平滑部分。相反，在形成有条带的内壁表面74的情况下，条带形凸部76以间隔76d离散地形成，使得在各个通孔73的内表面留下平滑部分(平滑表面部分)。因此，各个条带形凸部76之间的部分留下作为平滑表面部分74a。条带形凸部76是形成在通孔73的内表面中的凸部，并且它们沿着相交方向大致呈直线形成。因此，通过的流通过形成有条带的内壁表面74的条带形凸部76沿固定方向通过，类似于薄膜过滤器5，薄膜过滤器72具有相同的操作和效果。
此外，类似于薄膜过滤器5，薄膜过滤器72也具有粘合剂区域和过滤器区域，在粘合剂区域和过滤器区域中均形成有通孔73。在通孔73的情况下，形成条带形凸部76。因此，如图22(b)所示，感光性粘合剂层61的部分进入与条带形凸部76相邻的内部，作为进入部分61d。然后，进入部分61d与形成有条带的内壁表面74的平滑表面部分74a和比平滑表面部分74a突出的突出表面(条带形凸部76的突出侧表面76e、76f)接触。因此，在薄膜过滤器72的情况下，因为感光性粘合剂层61与薄膜过滤器72之间的接触面积增加，类似于薄膜过滤器5，获得感光性粘合剂层61的锚固效果，从而进一步提高了粘合强度。
第二实施例
(MEMS封装、MEMS麦克风的结构)
接下来，将参照图33说明根据本发明的第二实施例的MEMS封装101和MEMS麦克风200。图33是示出MEMS麦克风200的对应于图1的剖视图。
如图33所示，MEMS麦克风200具有MEMS封装101和盖部99。
在上述MEMS麦克风100(MEMS封装1)的情况下，MEMS芯片10和ASIC 92通过倒装芯片接合安装在封装基板20上。
相反，在根据第二实施例的MEMS麦克风200(MEMS封装101)的情况下，MEMS芯片10和ASIC 92通过引线接合安装在封装基板20上。
然后，与MEMS封装1相比，MEMS封装101的不同之处在于以下a)、b)、c)。
a)薄膜过滤器5粘附到MEMS芯片10。
b)MEMS封装101不具有接合凸块4、隔音罩6、电极焊盘7、21。
c)MEMS芯片10通过导线26A连接到ASIC 92。
在MEMS封装1的情况下，薄膜过滤器5粘附到封装基板20，但是在MEMS封装101的情况下，薄膜过滤器5粘附到MEMS芯片10。薄膜过滤器5粘附到MEMS芯片10的基板表面22b上以覆盖孔部22c。
在MEMS封装101的情况下，在薄膜过滤器5的薄膜部分16中，与基板表面22b的粘附部分是粘合剂区域16X，除粘合剂区域16X以外的薄膜部分16的部分是过滤器区域16Y(省略了粘合剂区域16X和过滤器区域16Y的图示)。在粘合剂区域16X和过滤器区域16Y上均形成有通孔15。形成在粘合剂区域16X中的通孔15是粘合剂通孔15X。形成在过滤器区域16Y中的通孔15是过滤器通孔15Y(也省略了粘合剂通孔15X和过滤器通孔15Y的图示)。
ASIC 92通过导线26B而不是通过接合凸块93连接到封装基板20。
(制造MEMS封装、MEMS麦克风的方法)
随后，将参照图34至图40说明制造具有上述结构的MEMS封装101、MEMS麦克风200的方法。这里，图34是示出后述的MEMS晶片140的立体图，图35是示出后述的薄膜过滤器基板150的立体图。图36是示出薄膜过滤器基板150的主要部分的剖视图。图37是示出具有粘合剂层的过滤器基板制造步骤的主要部分的剖视图。图38是示出基板堆叠步骤的主要部分的剖视图。图39-40是分别示出薄膜过滤器转录步骤的的主要部分的剖视图。
在制造MEMS封装101的方法中，使用了MEMS麦克风200、图34所示的MEMS晶片140、图35所示的薄膜过滤器基板150，以及封装基板20。在制造MEMS封装101、MEMS麦克风200的方法中包括具有粘合剂层的过滤器基板制造步骤、基板堆叠步骤和薄膜过滤器转录步骤。
MEMS晶片140由硅晶片形成。多个MEMS区域141通过规则的布置形成在MEMS晶片140上。当将MEMS晶片140沿着划线142分割时，MEMS芯片10由每个MEMS区域141形成(每个晶片形成约10,000-20,000个MEMS芯片10)。
薄膜过滤器基板150与薄膜过滤器基板19的一致之处在于其具有硅晶片31和剥离粘合剂层33，但是薄膜过滤器基板150与薄膜过滤器基板19不同之处在于薄膜过滤器基板150具有过滤器层159而不是过滤器层29。在薄膜过滤器基板19的情况下，硅晶片31的分离区域31X根据封装区域41通过规则的布置形成。相反，在薄膜过滤器基板150的情况下，硅晶片31的分离区域31X根据MEMS区域141通过规则的布置形成(在图35中省略了分离区域31X的图示)。
类似于薄膜过滤器基板19，通过执行薄膜过滤器基板制造步骤来制造薄膜过滤器基板150。在薄膜过滤器基板制造步骤中包括剥离粘合剂层形成步骤和薄膜过滤器形成步骤。
在剥离粘合剂层形成步骤中，如图36所示，类似于制造薄膜过滤器基板19的情况，在硅晶片31上形成剥离粘合剂层33。接下来，通过执行薄膜过滤器形成步骤，在剥离粘合剂层33上形成过滤器层159。在这种情况下，在薄膜过滤器形成步骤中包括树脂层形成步骤、金属层形成步骤、抗蚀剂图案形成步骤、金属图案形成步骤和通孔形成步骤。
然后，上述过滤器层29具有根据封装区域41的多个分离区域51。相反，如图35所示，根据MEMS区域141的多个分离区域151通过规则的布置形成。各个分离区域151之间的部分是根据划线142的分割线152。在各个分离区域151中布置有过滤器部分158。在各个分离区域151中没有布置两个或更多个过滤器部分158的空间。过滤器部分158固定在过滤层159中而没有浪费。
然后，类似于过滤器部分58的情况，之后上述薄膜过滤器5由各个过滤器部分158形成。类似于薄膜过滤器5，多个通孔15和形成有条带的内壁表面38形成在各个过滤器部分158上。根据薄膜过滤器5，过滤器部分158形成为变形的矩形。
此外，类似于制造薄膜过滤器基板19的情况，在薄膜过滤器形成步骤中包括树脂层形成步骤、金属层形成步骤、抗蚀剂图案形成步骤、金属图案形成步骤和通孔形成步骤。与制造薄膜过滤器基板19的情况相比，各个步骤根据过滤器层29与过滤器层159(分离区域131X、151)之间的分割图案的差异而具有差异，但是其他步骤是相同的。
当形成过滤器层159时，在通孔形成步骤中，在用于形成过滤器层159的树脂层44(与形成过滤器层29的情况类似的树脂层，在图36中省略了树脂层的图示)上在粘合计划区域中形成通孔15。粘合计划区域是各个过滤器部分158的粘附到MEMS芯片10的计划区域，它们对应于各个过滤器部分158的外周部分158e(关于外周部分158e，参见图35)。在这种情况下，通孔15也形成在树脂层44的各个分离区域151中的各个过滤器部分158的外周部分158e的内部区域(该区域对应于过滤器计划区域)中。之后，将外周部分158e粘附到MEMS芯片10的基板表面22b(孔部22c的外周)。
(具有粘合剂层的过滤器基板制造步骤)
在具有粘合剂层的过滤器基板制造步骤中，在如上所述制造的薄膜过滤器基板150的表面上形成感光性粘合剂层61。感光性粘合剂层61通过涂覆感光性聚酰亚胺粘合剂片等而形成。在这种情况下，如图37所示，感光性粘合剂层61以下述的形成有孔的结构形成在薄膜基板150的表面上。在形成有孔的结构的情况下，感光粘合剂层61形成为：在各个分离区域151的内部，留下对应于各个过滤器部分158的外周部分158e的圆形部，并去除该圆形部的内部。通过曝光、显影对感光性粘合剂层61进行图案化。通过执行具有粘合剂层的过滤器基板制造步骤来制造具有粘合剂层的过滤器基板153。粘合剂层可以由聚酰亚胺基粘合剂、环氧树脂基粘合剂而不是由感光性粘合剂层61形成。感光性粘合剂层61或粘合剂层成为过滤器粘合剂层。此外，例如，通过喷墨系统涂覆或者通过分配器涂覆用于过滤器粘合剂层的材料的粘合剂，从而能够形成过滤器粘合剂层。
(基板堆叠步骤)
此外，在基板堆叠步骤中，如图38所示，制造堆叠基板165。在这种情况下，在执行各个MEMS区域141和各个分离区域151之间的对齐之后，将具有粘合剂层的过滤器基板153和MEMS晶片140堆叠，使得感光性粘合剂层61覆盖在各个MEMS区域141上，从而制造堆叠基板165。
(过滤器层转录步骤)
在接下来的过滤器层转录步骤中，首先，加热堆叠基板165。然后，通过该热量使剥离粘合剂层33发泡。因此，如图39所示，剥离粘合剂层33和硅晶片31作为基底基板从堆叠基板165上剥离。因此，如图40所示，过滤器层159保留在感光性粘合剂层61上。由此，过滤器层159转录到MEMS晶片140上。此后，当执行MEMS芯片安装步骤和面板切割步骤时，制造MEMS封装101和MEMS麦克风200。
(进入步骤)
在具有粘合剂层的过滤器基板制造步骤和基板堆叠步骤之间执行进入步骤。执行进入步骤，以便当在各个过滤器部分158的外周部分158e(粘合计划区域)中形成感光性粘合剂层61时或在形成感光性粘合剂层61之后，感光性粘合剂层61的部分进入形成在外周部分158e(粘合计划区域)中的通孔15。例如，在具有粘合剂层的过滤器基板制造步骤中，当在各个过滤器部分158的外周部分158e中形成感光性粘合剂层61时，加热具有粘合剂层的过滤器基板153，从而使感光性粘合剂层61的部分能够进入通孔15作为进入部分61d。此外，在基板堆叠步骤中，当具有粘合剂层的过滤器基板153和MEMS晶片140重叠时，具有粘合剂层的过滤器基板153和MEMS晶片140彼此推压，由此感光性粘合剂层61的部分能够进入通孔15作为进入部分61d(图37、38中未示出进入部分61d)。如上所述执行进入步骤，从而形成有进入部分61d的通孔15成为上述粘合剂通孔15X，并且获得粘合剂层进入结构。
如上所述制造的MEMS封装101、MEMS麦克风200分别与MEMS封装1、MEMS麦克风100相比的不同之处在于薄膜过滤器5粘附到MEMS芯片10，但是MEMS封装101、MEMS麦克风200分别与MEMS封装1、MEMS麦克风100的相同之处在于粘附薄膜过滤器5。因此，MEMS封装101、MEMS麦克风200展现出与MEMS封装1、MEMS麦克风100相同的操作和效果。
(关于MEMS封装、MEMS麦克风的第一变型例)
图41是示出根据第一变型例的具有MEMS封装1A的MEMS麦克风100A的对应于图1的剖视图。图42是示出MEMS麦克风100A的对应于图2的剖视图。
与MEMS封装1相比，MEMS封装1A的不同之处在于薄膜过滤器5形成在MEMS芯片10上。因为类似于MEMS封装1，MEMS封装1A具有薄膜过滤器5，所以MEMS封装1A展现出与MEMS封装1相同的操作和效果。
在MEMS封装1A的情况下，薄膜过滤器5形成在MEMS芯片10上。因此，根据第二实施例，MEMS芯片10通过类似于MEMS封装101的制造方法来制造，此外，MEMS芯片10通过FCB安装在封装基板20上，从而制造MEMS封装1A。
(关于MEMS封装、MEMS麦克风的第二变型例)
图43是示出根据第二变型例的具有MEMS封装101A的MEMS麦克风200A的对应于图33的剖视图。与MEMS封装101相比，MEMS封装101A的不同之处在于薄膜过滤器5粘附到封装基板20上。由于类似于MEMS封装101，MEMS封装101A具有薄膜过滤器5，MEMS封装101A展现出与MEMS封装101相同的操作和效果。
在MEMS封装101A的情况下，薄膜过滤器5形成在封装基板20上。因此，类似于第一实施例，MEMS封装101A通过使用封装面板40来制造。在这种情况下，类似于第一实施例(例如，参见图31)，将过滤器层29转录到封装面板40上。然后，通过引线接合将MEMS芯片10等安装在封装面板40上，之后，执行面板切割步骤等以制造MEMS封装101A。
在上述实施例中，示例性地说明了具有膜3的MEMS封装1，但是本发明能够应用于其他MEMS封装。例如，本发明还可应用于具有将MEMS芯片用作传感器、致动器等的MEMS封装。
此外，在该实施例中示例性地说明了“双背板”类型，该“双背板”类型具有被称为背板且布置在膜3的上侧和下侧的两个未示出的薄膜。本发明还适用于“单背板”类型，该“单背板”类型具有布置在膜3的一侧的一个背板。
此外，作为形成在薄膜过滤器中的通孔的形式，能够使用平面图中的圆形、六边形、矩形。当使用由诸如玻璃、石英等的透明材料制成的基板作为基底基板时，能够通过将UV胶带附接到基底表面来使用剥离粘合剂层。
在上述实施例中，以MEMS麦克风为例进行了说明，根据本发明的薄膜过滤器应用于该MEMS麦克风，但是该薄膜过滤器应用于除MEMS麦克风以外的产品，例如MEMS传感器。
本发明不限于前述实施例，但是在不脱离本发明范围的情况下，可以对其组件进行各种改变和修改。此外，显然，可以基于前述说明来执行本发明的各种实施例和变型例。因此，本发明可以在等同于以下权利要求的范围内以除了上述最佳模式之外的其他模式来执行。

Claims (17)

1.一种MEMS封装，包括：
MEMS芯片；
封装基板，所述MEMS芯片粘附到其上；和
薄膜过滤器，粘附到所述封装基板或所述MEMS芯片，
其中，所述薄膜过滤器包括薄膜部分，所述薄膜部分具有膜表面和布置在所述膜表面的后侧的后膜表面，以及
多个通孔，形成为从所述膜表面到所述后膜表面穿透所述薄膜部分，
其中，所述通孔形成在所述薄膜部分的粘合剂区域中，
其中所述粘合剂区域粘附到所述封装基板或所述MEMS芯片。
2.根据权利要求1所述的MEMS封装，还包括：
粘合剂层进入结构，其中，用于所述薄膜过滤器的粘附的过滤器粘合剂层进入所述通孔。
3.根据权利要求2所述的MEMS封装，
其中，所述过滤器粘合剂层粘附到所述薄膜部分的所述粘合剂区域和所述各个通孔的内壁表面。
4.根据权利要求1所述的MEMS封装，还包括：
形成有条带的内壁表面，具有沿着与所述膜表面相交的相交方向形成的条带形部分，所述形成有条带的内壁表面形成在所述各个通孔的内部。
5.根据权利要求1所述的MEMS封装，
其中，所述通孔还形成在除了所述薄膜部分的所述粘合剂区域之外的过滤器区域中，
其中，所述MEMS封装还包括具有沿着与所述膜表面相交的相交方向形成的条带形部分的形成有条带的内壁表面，所述形成有条带的内壁表面分别形成在形成在所述粘合剂区域中的所述通孔和形成在所述过滤器区域中的所述通孔内部。
6.根据权利要求4所述的MEMS封装，
其中，所述条带形部分形成为从所述通孔的内壁表面凹进的凹部或从所述通孔的所述内壁表面突出的凸部，
其中，当所述条带形部分形成为所述凹部时，所述过滤器粘合剂层进入所述凹部，或者当所述条带形部分形成为所述凸部时，所述过滤器粘合剂层与所述凸部的从所述内壁表面突出的突出表面接触。
7.根据权利要求5所述的MEMS封装，
其中，所述通孔在平面图中形成为圆形，
其中，所述薄膜过滤器包括分别具有所述通孔的第一通孔组和第二通孔组，
其中，所述第一通孔组具有第一通孔，所述第一通孔布置在到所述薄膜部分的外周端部的间隔被设定为第一间隔的位置，并且所述通孔以恒定的间隔呈直线布置，
其中，所述第二通孔组具有第二通孔，所述第二通孔布置在到所述外周端部的间隔被设定为不同于所述第一间隔的第二间隔的位置，并且所述通孔以恒定的间隔呈直线布置，
其中，在所述薄膜过滤器中，由所述第一通孔组形成的第一线和由所述第二通孔组形成的第二线交替布置。
8.根据权利要求4所述的MEMS封装，
其中，所述条带形部分布置在所述各个通孔的几乎整个所述内壁表面中。
9.根据权利要求4至权利要求8中任一项所述的MEMS封装，
其中，所述条带形部分形成为长度长于作为所述薄膜部分的厚度的膜厚度的80％。
10.一种MEMS麦克风，包括：
MEMS封装；和
盖部，包裹所述MEMS封装，
其中，所述MEMS封装包括：MEMS芯片，所述MEMS芯片粘附到其上的封装基板，以及粘附到所述封装基板或所述MEMS芯片的薄膜过滤器，
其中，所述薄膜过滤器包括薄膜部分，所述薄膜部分具有膜表面和布置在所述膜表面的后侧的后膜表面，以及
多个通孔，形成为从所述膜表面到所述后膜表面穿透所述薄膜部分，
其中，所述通孔形成在所述薄膜部分的粘合剂区域中，
其中所述粘合剂区域粘附到所述封装基板或所述MEMS芯片。
11.一种使用MEMS芯片和所述MEMS芯片粘附到其上的封装基板制造MEMS封装的方法，该方法包括：
过滤器粘合剂层形成步骤，在形成有用于制造所述封装基板的多个封装区域的封装面板的表面上形成由粘合剂制成的过滤器粘合剂层；
薄膜过滤器剥离步骤，从薄膜过滤器基板的剥离粘合剂层剥离薄膜过滤器，所述薄膜过滤器通过执行在基底基板上形成能够被剥离的所述剥离粘合剂层的剥离粘合剂层形成步骤和在所述剥离粘合剂层上形成所述薄膜过滤器的薄膜过滤器形成步骤来制造；以及
薄膜过滤器转录步骤，用于将通过所述薄膜过滤器剥离步骤剥离的所述薄膜过滤器转录到所述封装面板，
其中，所述薄膜过滤器形成步骤包括形成穿透用于形成所述薄膜过滤器的树脂层的通孔的通孔形成步骤，所述通孔形成在所述树脂层的计划粘附到所述封装基板的粘合计划区域中，
其中，在将所述粘合计划区域覆盖在所述过滤器粘合剂层上之后，执行所述薄膜过滤器转录步骤，使得所述过滤器粘合剂层的部分进入所述各个通孔。
12.根据权利要求11所述的制造所述MEMS封装的方法，
其中，执行所述薄膜过滤器形成步骤，使得在所述剥离粘合剂层上形成过滤器层，在所述过滤器层中用于形成所述薄膜过滤器的多个分离的区域以根据所述各个封装区域的布置形成。
13.一种使用MEMS芯片和所述MEMS芯片粘附到其上的封装基板制造MEMS封装的方法，该方法包括：
具有粘合剂层的过滤器基板制造步骤，通过在薄膜过滤器基板的表面上形成由粘合剂制成的过滤器粘合剂层来形成具有粘合剂层的过滤器基板，所述薄膜过滤器基板通过执行在基底基板上形成能够被剥离的所述剥离粘合剂层的剥离粘合剂层形成步骤和在所述剥离粘合剂层上形成所述薄膜过滤器的薄膜过滤器形成步骤来制造；
基板堆叠步骤，用于制造堆叠基板，所述堆叠基板堆叠了其中形成有用于形成所述MEMS芯片的多个MEMS区域的MEMS基板和所述具有粘合剂层的过滤器基板；以及
薄膜过滤器转录步骤，用于通过利用加热所述堆叠基板从所述堆叠基板剥离所述剥离粘合剂层和所述基底基板；
其中，所述薄膜过滤器形成步骤包括形成通孔的通孔形成步骤，所述通孔穿透用于形成所述薄膜过滤器的树脂层到所述树脂层的计划粘附到所述MEMS芯片的粘合计划区域，
其中，制造MEMS封装的方法还包括进入步骤，
其中，执行进入步骤，使得在所述粘合计划区域上形成所述过滤器粘合剂层之后，所述过滤器粘合剂层的部分进入所述通孔。
14.根据权利要求13所述的制造所述MEMS封装的方法，
其中，执行所述薄膜过滤器形成步骤，使得在所述剥离粘合剂层上形成过滤器层，在所述过滤器层中用于形成所述薄膜过滤器的多个分离的区域以根据所述各个MEMS区域的布置形成。
15.根据权利要求11所述的制造所述MEMS封装的方法，
其中，执行所述通孔形成步骤，使得在所述薄膜过滤器的除了所述粘合计划区域之外的过滤器计划区域中进一步形成通孔。
16.根据权利要求11所述的制造所述MEMS封装的方法，
其中，执行所述通孔形成步骤，使得具有沿着与所述树脂层的表面相交的相交方向形成的条带形部分的形成有条带的内壁表面形成在所述各个通孔的内部。
17.根据权利要求16所述的制造所述MEMS封装的方法，
其中，所述薄膜过滤器形成步骤还包括：金属层形成步骤，在所述树脂层的表面上形成金属层，
抗蚀剂图案形成步骤，在所述金属层上形成形成有多个孔部的抗蚀剂图案，以及
金属图案形成步骤，通过使用所述抗蚀剂图案作为掩模将对应于所述孔部的对应的孔部形成到所述金属层来形成金属图案，
其中，所述通孔形成步骤是通过使用所述金属图案作为掩模执行反应离子蚀刻而执行的，以形成形成有条带的内壁表面。
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