KR101622864B1 - 벤팅 어레이 및 제조 방법 - Google Patents

벤팅 어레이 및 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101622864B1
KR101622864B1 KR1020147025344A KR20147025344A KR101622864B1 KR 101622864 B1 KR101622864 B1 KR 101622864B1 KR 1020147025344 A KR1020147025344 A KR 1020147025344A KR 20147025344 A KR20147025344 A KR 20147025344A KR 101622864 B1 KR101622864 B1 KR 101622864B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate material
porous ptfe
porous
ptfe matrix
matrix
Prior art date
Application number
KR1020147025344A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140135735A (ko
Inventor
앤드류 제이. 홀리데이
Original Assignee
더블유.엘. 고어 앤드 어소시에이트스, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 더블유.엘. 고어 앤드 어소시에이트스, 인코포레이티드 filed Critical 더블유.엘. 고어 앤드 어소시에이트스, 인코포레이티드
Publication of KR20140135735A publication Critical patent/KR20140135735A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101622864B1 publication Critical patent/KR101622864B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
    • B81B7/0032—Packages or encapsulation
    • B81B7/0061—Packages or encapsulation suitable for fluid transfer from the MEMS out of the package or vice versa, e.g. transfer of liquid, gas, sound
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
    • B81B7/0032—Packages or encapsulation
    • B81B7/0035—Packages or encapsulation for maintaining a controlled atmosphere inside of the chamber containing the MEMS
    • B81B7/0041—Packages or encapsulation for maintaining a controlled atmosphere inside of the chamber containing the MEMS maintaining a controlled atmosphere with techniques not provided for in B81B7/0038
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/12—Composite membranes; Ultra-thin membranes
    • B01D69/1213—Laminated layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B3/00—General-purpose turning-machines or devices, e.g. centre lathes with feed rod and lead screw; Sets of turning-machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • B32B3/266—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by an apertured layer, the apertures going through the whole thickness of the layer, e.g. expanded metal, perforated layer, slit layer regular cells B32B3/12
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/16—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating
    • B32B37/18—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating involving the assembly of discrete sheets or panels only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/0004—Cutting, tearing or severing, e.g. bursting; Cutter details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
    • B81B7/0032—Packages or encapsulation
    • B81B7/0058—Packages or encapsulation for protecting against damages due to external chemical or mechanical influences, e.g. shocks or vibrations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00015—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
    • B81C1/00261—Processes for packaging MEMS devices
    • B81C1/00277—Processes for packaging MEMS devices for maintaining a controlled atmosphere inside of the cavity containing the MEMS
    • B81C1/00293—Processes for packaging MEMS devices for maintaining a controlled atmosphere inside of the cavity containing the MEMS maintaining a controlled atmosphere with processes not provided for in B81C1/00285
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/22—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
    • H04R1/28—Transducer mountings or enclosures modified by provision of mechanical or acoustic impedances, e.g. resonator, damping means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
    • B01D53/228—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion characterised by specific membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/02—Sensors
    • B81B2201/0228—Inertial sensors
    • B81B2201/0235—Accelerometers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/02—Sensors
    • B81B2201/0228—Inertial sensors
    • B81B2201/0242—Gyroscopes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/02—Sensors
    • B81B2201/0257—Microphones or microspeakers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2201/00—Specific applications of microelectromechanical systems
    • B81B2201/02—Sensors
    • B81B2201/0264—Pressure sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2460/00—Details of hearing devices, i.e. of ear- or headphones covered by H04R1/10 or H04R5/033 but not provided for in any of their subgroups, or of hearing aids covered by H04R25/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2460/11—Aspects relating to vents, e.g. shape, orientation, acoustic properties in ear tips of hearing devices to prevent occlusion
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/45—Prevention of acoustic reaction, i.e. acoustic oscillatory feedback
    • H04R25/456—Prevention of acoustic reaction, i.e. acoustic oscillatory feedback mechanically
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T156/00—Adhesive bonding and miscellaneous chemical manufacture
    • Y10T156/10—Methods of surface bonding and/or assembly therefor
    • Y10T156/1052—Methods of surface bonding and/or assembly therefor with cutting, punching, tearing or severing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24273—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including aperture
    • Y10T428/24322—Composite web or sheet
    • Y10T428/24331—Composite web or sheet including nonapertured component

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

본 발명은 다공성 PTFE 매트릭스를 포함하는 복수의 벤팅 영역 및 복수의 천공을 갖는 기판 물질을 포함하는 비다공성 매트릭스 물질을 포함하는 벤트 어레이로서, 상기 기판 물질은 다공성 PTFE 매트릭스 물질의 기공을 충전함으로써 비다공성 영역을 형성하고, 상기 비다공성 영역은 복수의 벤팅 영역을 서로 연결하는 것인 벤트 어레이에 관한 것이다.

Description

벤팅 어레이 및 제조 방법{VENTING ARRAY AND MANUFACTURING METHOD}
관련 출원
본 출원은 "벤팅 어레이 및 제조 방법"을 명칭으로 하는 미국 가특허 출원 번호 61/610,254(2012년 3월 13일 출원)를 우선권으로 주장하며, 상기 출원은 본원에 그 전문이 참고 인용된다.
마이크로-제작 기법을 통한 일반적인 규소 기판 상의 기계 요소, 센서, 작동기 등 및 전자장치의 집적화는 MEMS로서 공지되어 있다. 마이크로-전자-기계 시스템 센서는 마이크로폰, 소비 압력(consumer pressure) 센서 어플리케이션, 타이어 압력 모니터링 시스템, 기체 유동 센서, 가속도계, 및 자이로스코프에 사용될 수 있다.
미국 특허 번호 7,434,305에는 음향 변환기 및 음향 포트를 포함하는 규소 콘덴서 마이크로폰 MEMS 패키지가 기술되어 있다. 음향 포트는 환경적 요소, 예컨대 태양 광선, 습기, 오일, 오염물, 및/또는 먼지로부터 변환기를 보호하기 위해 환경적 배리어, 예컨대 PTFE 또는 소결된 금속을 추가로 포함한다.
배리어는 접착제 층을 사용하여 전도성 또는 비-전도성 물질의 층 사이에 밀봉되는 것이 일반적이다. 개시된 콘덴서 마이크로폰은 리플로우 솔더링(reflow soldering)을 사용하여 회로판에 부착될 수 있다. 리플로우 솔더링은 비교적 고온에서 수행된다. 따라서, 상기 접착제 층의 온도 저항성은 중요하다. 배리어 자체의 낮은 기계적 강도와 함께 리플로우 솔더링 조건에서 경험하는 고온은 상기 방식으로 MEMS 패키지 내로의 환경적 배리어의 혼입을 상당히 어렵게 한다.
MEMS 패키지에 의해 필요한 만큼의 얇은 형태 인자에서의 환경적 보호 및 압력 균등화 능력에 대한 필요는 여전히 존재한다. 더하여, 효율적인 방식으로 소형 벤팅 디바이스를 제작할 필요가 있다. 본원에 개시된 벤트 어레이는 그러한 요구를 충족한다.
일 구체예에서, 본 발명은 컨테이너용 벤팅 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다. 구체적으로는, MEMS 패키지에 적당한 벤팅 디바이스가 본 발명의 방법에 의해 제조될 수 있다. 도 1에는 내부 공간(20) 공간 및 주위 공간(24)으로부터 내부 공간을 분리하는 개구부(22)를 갖는 컨테이너(18)가 도시된다. 컨테이너의 예는, 비제한적 예로서, 압력 센서, 전자 인클로저, 기체 센서, 마이크로폰, 및 청력 보조 디바이스를 포함할 수 있다.
도 2에는 벤트 어레이가 도시된다. 어레이는 단일 공정으로 제작되는 복수의 벤트를 포함한다. 벤트는 설치 전에 컷팅 또는 다이싱(dicing)에 의해 분리될 수 있거나 또는 분리 전에 MEMS 패키지의 어레이 상에 설치될 수 있다.
벤팅 디바이스(26), 예컨대 도 3에 도시된 디바이스는 컨테이너에서 개구부(22) 위에 배치될 수 있다. 벤팅 디바이스는 압력 균등화 또는 투습을 위해 기체 유동을 허용하면서 먼지, 습기, 및 기타 액체를 포함한 주위 공간의 오염물질로부터 컨테이너의 내부 공간을 보호하도록 작용한다. 디바이스(26)는 도 2에 도시된 바와 같이 여러개의 벤팅 디바이스를 포함하는 벤트 어레이(28)의 형태로 제공될 수 있다. 벤트 어레이는 다공성 중합체 매트릭스 물질(30)과 복수의 천공(34)을 갖는 기판 물질(32)을 조합하여 구성될 수 있다.
다공성 중합체 매트릭스 물질은 액체 불투과성의 기체 투과성 물질이다. 다공성 중합체 매트릭스 물질은 플루오로중합체, 예컨대 PTFE, PVDF, PFA, FEP, 및 이의 공중합체일 수 있다. 상기 다공성 중합체 매트릭스 물질은 단층 구조, 또는 가변적 다공성 층 및/또는 가변적 중합체 물질을 포함하는 다중 층상 구조로서 제공될 수 있다. 상기 층들은 대칭 또는 비대칭 층일 수 있다. 미국 특허 번호 3,953,566(Gore)의 교시에 따라 제조되는 확장된 PTFE 멤브레인은 다공성 물질로서 특히 유용하다. 상기 PTFE 멤브레인은 일축으로 또는 이축으로 확장될 수 있다. 당업계에 잘 공지된 코팅 및 방법을 사용하여 중합체 코팅을 적용함으로써 다공성 물질이 소유성이 되도록 할 수 있다.
PTFE의 공중합체 또한 유용할 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, PTFE는 당업자에게 이해되는 바와 같이 PTFE의 공중합체 및 확장된 공중합체를 포함한다.
기판 물질은 열 및/또는 압력 하에서 2 세트의 물질들의 조합 하에 다공성 중합체 매트릭스의 기공 내로 유동하고 충전될 수 있는 임의의 중합체 물질일 수 있다. 예를 들면, 기판은 열가소성 물질일 수 있다. 기판 물질은, 적어도 부분적으로 PTFE이 포함된, 충전제를 포함 또는 불포함하는, 고온 유기 유전 기판 물질로부터 제조된 임의의 유전 물질, 비제한적 예로서 폴리이미드, 에폭시 수지일 수 있다.
Speedboard® 물질은 특히 유용한 기판이다. GORE®SPEEDBOARD®C 프리프레그 물질은 열경화성 수지에 함침된 확장된 PTFE 시트이다. 확장된 PTFE 내부의 기적(air space)은 수지로 대체되고, 확장된 PTFE 멤브레인은 수지의 캐리어 또는 전달 시스템이 된다. 수지는 기존의 유리계 프리프레그와 동일한 방식으로 적층 공정 동안 유동하고, 충전되고, 결합된다.
기판 물질은 또한 일부 경화된 물질 및 전부 경화된 물질도 포함할 수 있다. 기판 물질은 스테이지 B FR4/BT 및 Tacpreg - Taconic을 포함할 수 있다. 기판의 두께 범위는 15 미크론∼200 미크론일 수 있다. 바람직하게는, 기판의 두께는 30 미크론∼80 미크론이다.
천공은 레이저 드릴링, 다이-펀칭, 또는 기계적 드릴링 등에 의해 기판 물질의 시트 상에 생성된다. 전공의 크기, 형상, 및 위치는 벤팅 디바이스의 개구부(22)의 크기 및 형상에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로, 천공의 크기는 0.3 mm∼1.5 mm 범위일 수 있다. 천공 형상은 중요하지 않으며, 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형 등과 같은 임의의 형태를 취할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 벤트 어레이(40)는 적층 또는 칼렌더링(calendaring) 기법에 의해 다공성 중합체 물질 매트릭스(42) 및 천공형 기판(44)을 함께 조합함으로써 생성된다. 상기 기법들은 열 또는 압력 또는 둘다를 수반할 수 있다. 천공(38)은 기체 압력 및 음향 투과 허용을 위한 벤트를 유도한다. 기판 및 매트릭스 물질을 조합하여 복합재를 형성한다. 기판 물질은 일부 영역에서 다공성 중합체 물질의 보이드 내로 유동하고 충전된다. 그럼으로써 생성된 복합재는 다공성 중합체 물질(43) 영역 및 비다공성 영역(46)을 포함하고 여기서 다공성 중합체 물질은 기판 물질을 실질적으로 충전한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 벤트 어레이(28)는 복수의 벤팅 디바이스(26)를 포함하며, 각 디바이스는 중합체 물질의 하나 이상의 다공성 영역을 포함할 수 있다. 어레이 당 벤팅 디바이스의 갯수는 벤트 조립체의 크기에 따라 달라진다. 다이싱 또는 컷팅하고 접착제, 열 용접과 같은 공지된 수단을 사용하여 컨테이너에 부착시키거나, 또는 기판을 컨테이너에 유동 및 경화시킴으로써, 벤팅 디바이스를 어레이로부터 분리할 수 있다.
한 측면에 있어서, 열가소성 물질 또는 에폭시의 부착 피쳐(feature), 예컨대 금속 뚜껑 또는 시트는 벤팅 디바이스의 패키지에의 부착을 용이하게 하기 위해 벤트 어레이에 제공될 수 있고, 또다른 측면에 있어서, 부착 피쳐를 지닌 개별 벤팅 디바이스는 공지된 방법에 의해 벤트 어레이로부터 다이싱될 수 있고 이후 디바이스가 컨테이너의 개구부를 커버하는 데 사용된다.
본 발명의 또다른 측면은 벤팅된 MEMS 패키지의 제조 방법에 관한 것이다. 도 5에는 변환기 유닛(52) 및 증폭기(54)를 포함하는 예시적 MEMS 콘덴서 마이크로폰 패키지(50)가 도시된다. 패키지는 음파가 변환기에 도달하도록 하는 음향 포트 또는 개구부(56)를 갖는다. 다른 응용예를 위한 다른 MEMS 패키지, 예컨대 MEMS 스피커는 본 발명의 제조 방법에 의해 유사하게 구성되고 고려된다. 개구부는 벤팅 디바이스(26)로 커버됨으로써 음파 또는 기체를 통과시키지만 액체 오염물질, 먼지, 및 습기의 패키지 진입을 방지함으로써, 패키지 내부의 내용물을 보호한다.
도 1에는 본 발명의 일 구체예, MEMS 패키지에 부착된 벤트가 도시된다.
도 2는 벤트 어레이의 도면이다.
도 3에는 벤팅 디바이스가 도시된다.
도 4에는 벤트 어레이의 단면이 도시된다.
도 5에는 벤팅된 MEMS 패키지를 설명하는 또다른 측면이다.
도 6에는 벤트 어레이의 단면 SEM 이미지가 도시된다.
실시예: 벤트 어레이의 제조 방법
프리프레그 물질(GORETM SPEEDBOARD® C)을 기판으로서 사용하였다. C02 레이저를 사용하여 기판(12.7 cm X 15.2 cm 크기) 내에 직경 0.8 mm의 환형 천공을 드릴링하였다. 상기 기판은 서로와 3.25 mm 간격을 두는 총 1755개의 천공을 가졌다. 확장된 PTFE 멤브레인은 다공성 중합체 매트릭스 물질로서 사용되었고, 멤브레인의 특성은 다음과 같았다: 약 35 미크론의 두께, 0.5 미크론의 평균 기공 크기, 약 10 sec의 걸리(Gurley). 용매계 중 플루오로아크릴레이트 중합체의 용액으로 코팅한 후 용매를 건조에 의해 제거함으로써 확장된 PTFE 멤브레인이 소유성이 되도록 하였다.
수동 Carver 프레스를 사용하여, 대략 4분 및 45초 동안 1600 psi의 압력 하에 200℉의 온도에서 소유성 확장된 PTFE 멤브레인의 얇은 층에서 천공형 기판을 프레스함으로써 복합재를 생성하였다. 도 6에 도시된 복합재의 단면 SEM 이미지에서 관찰되는 바와 같이, 기판 물질(32)은 소유성 멤브레인(30)의 전체 두께에 걸쳐 침투되었다. 따라서, 생성된 복합재는 (a) 기판 물질이 멤브레인에 걸쳐 침투된 비다공성 영역(60), 및 (b) 기판 물질에서 천공에 상응하는, 소유성 멤브레인의 공기 투과성 다공성 영역(62)을 가졌다.

Claims (10)

  1. a. 다공성 PTFE 매트릭스를 포함하는 복수의 벤팅 영역, 및
    b. 복수의 천공을 갖는 기판 물질을 포함하는 비다공성 매트릭스 물질
    을 포함하는 벤트 어레이로서, 상기 기판 물질은 다공성 PTFE 매트릭스의 기공을 충전함으로써 비다공성 영역을 형성하고, 상기 비다공성 영역은 복수의 벤팅 영역을 서로 연결하는 것인 벤트 어레이.
  2. 제1항에 있어서, 다공성 PTFE 매트릭스는 소유성인 벤트 어레이.
  3. 제1항에 있어서, 기판 물질은 유전 물질인 벤트 어레이.
  4. 제1항에 있어서, 기판 물질은 에폭시인 벤트 어레이.
  5. 제1항에 있어서, 기판 물질은 폴리이미드인 벤트 어레이.
  6. 제1항에 있어서, 두께가 200 미크론 미만인 벤트 어레이.
  7. 제1항에 있어서, 부착 층을 추가로 포함하는 벤트 어레이.
  8. 컨테이너용 벤팅 디바이스의 제조 방법으로서,
    상기 컨테이너는 내부 공간 및 주위 공간을 형성하고 내부 공간과 주위 공간 사이에 개구부를 가지며, 상기 벤팅 디바이스는 개구부 위에 배치하도록 되어 있고,
    a. 다공성 PTFE 매트릭스를 제공하는 단계,
    b. 복수의 천공을 갖는 기판 물질을 제공하는 단계,
    c. 기판 물질이 인접한 다공성 PTFE 매트릭스를 충전하도록 다공성 PTFE 매트릭스와 기판 물질을 조합함으로써 다공성 PTFE 영역 및 충전된 PTFE 매트릭스 영역을 갖는 복합재를 생성하는 단계, 및
    d. 복합재를 복수의 벤팅 디바이스로 분리하는 단계로서, 각 벤팅 디바이스가 하나 이상의 다공성 PTFE 매트릭스 영역을 포함하는 단계를 포함하는 방법.
  9. 벤팅된 MEMS 패키지의 제조 방법으로서,
    a. 내부 공간 및 주위 공간을 형성하고 내부 공간과 주위 공간 사이에 개구부를 가진 컨테이너를 갖는 MEMS 패키지를 제공하는 단계,
    b. 다공성 PTFE 매트릭스를 제공하는 단계,
    c. 복수의 천공을 갖는 기판 물질을 제공하는 단계,
    d. 기판 물질이 인접한 다공성 PTFE 매트릭스를 충전하도록 다공성 PTFE 매트릭스와 기판 물질을 조합함으로써 다공성 PTFE 영역 및 충전된 PTFE 매트릭스 영역을 갖는 복합재를 생성하는 단계,
    e. 복합재를 복수의 벤팅 디바이스로 분리하는 단계로서, 각 벤팅 디바이스가 하나 이상의 다공성 PTFE 매트릭스 영역을 포함하는 단계, 및
    f. MEMS 패키지의 개구부 위에 벤팅 디바이스를 부착하는 단계를 포함하는 방법.
  10. 벤트 어레이의 제조 방법으로서,
    a. 다공성 PTFE 매트릭스를 제공하는 단계,
    b. 복수의 천공을 갖는 기판 물질을 제공하는 단계, 및
    c. 기판 물질이 인접한 다공성 PTFE 매트릭스를 충전하도록 다공성 PTFE 매트릭스와 기판 물질을 조합함으로써 다공성 PTFE 영역 및 충전된 PTFE 매트릭스 영역을 갖는 복합재를 생성하는 단계를 포함하는 방법.
KR1020147025344A 2012-03-13 2013-03-12 벤팅 어레이 및 제조 방법 KR101622864B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261610254P 2012-03-13 2012-03-13
US61/610,254 2012-03-13
PCT/US2013/030401 WO2013138286A1 (en) 2012-03-13 2013-03-12 Venting array and manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140135735A KR20140135735A (ko) 2014-11-26
KR101622864B1 true KR101622864B1 (ko) 2016-05-19

Family

ID=49161707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147025344A KR101622864B1 (ko) 2012-03-13 2013-03-12 벤팅 어레이 및 제조 방법

Country Status (7)

Country Link
US (2) US8956444B2 (ko)
EP (1) EP2825825B1 (ko)
JP (1) JP5922836B2 (ko)
KR (1) KR101622864B1 (ko)
CN (1) CN104169657B (ko)
CA (1) CA2865425C (ko)
WO (1) WO2013138286A1 (ko)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2825825B1 (en) * 2012-03-13 2017-09-13 W. L. Gore & Associates, Inc. Venting array and manufacturing method
GB201211309D0 (en) * 2012-06-26 2012-08-08 Fujifilm Mfg Europe Bv Process for preparing membranes
BR112015014928B1 (pt) * 2012-12-21 2021-03-30 Cytec Industries Inc. Material compósito curável, e, métodos para fabricar um material compósito curável e para fabricar uma peça compósita curável
JP5990556B2 (ja) * 2013-07-30 2016-09-14 富士フイルム株式会社 酸性ガス分離用積層体および該積層体を備えた酸性ガス分離用モジュール
JP5990225B2 (ja) * 2013-07-30 2016-09-07 富士フイルム株式会社 酸性ガス分離用積層体および該積層体を備えた酸性ガス分離用モジュール
EP2871152B1 (en) 2013-11-06 2017-05-24 Sensirion AG Sensor device
JP2015170473A (ja) * 2014-03-06 2015-09-28 日東電工株式会社 気体透過部材及び通気性容器
US20160376144A1 (en) * 2014-07-07 2016-12-29 W. L. Gore & Associates, Inc. Apparatus and Method For Protecting a Micro-Electro-Mechanical System
US20160071506A1 (en) * 2014-09-09 2016-03-10 Knowles Electronics, Llc Acoustic Interface Assembly With Porous Material
US20160167948A1 (en) * 2014-12-15 2016-06-16 W. L. Gore & Associates, Inc. Vent Attachment System For Micro-Electromechanical Systems
CN108290730A (zh) * 2015-11-30 2018-07-17 W.L.戈尔及同仁股份有限公司 用于裸芯片的保护环境阻隔件
GB2568633B (en) 2016-09-21 2022-06-29 Sensirion Ag Gas sensor
TWI650543B (zh) * 2017-08-21 2019-02-11 研能科技股份有限公司 具致動傳感模組之裝置
JP6517309B1 (ja) * 2017-11-24 2019-05-22 浜松ホトニクス株式会社 異物除去方法、及び光検出装置の製造方法
US11467025B2 (en) * 2018-08-17 2022-10-11 Invensense, Inc. Techniques for alternate pressure equalization of a sensor
JP7449661B2 (ja) 2019-09-13 2024-03-14 ローム株式会社 トランスデューサ
WO2021049292A1 (ja) * 2019-09-13 2021-03-18 ローム株式会社 トランスデューサ
US11101597B1 (en) 2020-05-06 2021-08-24 Lear Corporation Vented electrical connector

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040087008A1 (en) 2002-10-31 2004-05-06 Schembri Carol T. Composite flexible array substrate having flexible support
US20070148533A1 (en) 2005-12-23 2007-06-28 Anglin David L Batteries

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA962021A (en) 1970-05-21 1975-02-04 Robert W. Gore Porous products and process therefor
US4064322A (en) * 1976-09-01 1977-12-20 United Technologies Corporation Electrolyte reservoir for a fuel cell
US4613544A (en) * 1984-12-04 1986-09-23 Minnesota Mining And Manufacturing Co. Waterproof, moisture-vapor permeable sheet material and method of making the same
US4629330A (en) * 1985-03-14 1986-12-16 Moleculon Research Company Color-change indicator
US4803136A (en) * 1985-09-30 1989-02-07 Emerson Electric Co. Method of manufacturing a safety vented container and product
US5593482A (en) * 1990-03-20 1997-01-14 W. L. Gore & Associates, Inc. Adsorbent assembly for removing gaseous contaminants
US5082472A (en) * 1990-11-05 1992-01-21 Mallouk Robert S Composite membrane for facilitated transport processes
CA2085380C (en) * 1991-12-27 2005-11-29 Celgard Inc. Porous membrane having single layer structure, battery separator made thereof, preparations thereof and battery equipped with same battery separator
US5681624A (en) * 1993-02-25 1997-10-28 Japan Gore-Tex, Inc. Liquid crystal polymer film and a method for manufacturing the same
US5449427A (en) * 1994-05-23 1995-09-12 General Electric Company Processing low dielectric constant materials for high speed electronics
US5652055A (en) * 1994-07-20 1997-07-29 W. L. Gore & Associates, Inc. Matched low dielectric constant, dimensionally stable adhesive sheet
US5753358A (en) * 1994-08-25 1998-05-19 W. L. Gore & Associates, Inc. Adhisive-filler polymer film composite
US5828012A (en) * 1996-05-31 1998-10-27 W. L. Gore & Associates, Inc. Protective cover assembly having enhanced acoustical characteristics
US6177181B1 (en) * 1996-12-10 2001-01-23 Daicel Chemical Industries, Ltd. Porous films, process for producing the same, and laminate films and recording sheets made with the use of the porous films
US5931862A (en) * 1997-12-22 1999-08-03 Pacesetter, Inc. Medical lead and method of making and using with sodium sulfosuccinic ester
EP0926709A3 (en) * 1997-12-26 2000-08-30 Canon Kabushiki Kaisha Method of manufacturing an SOI structure
JP4390167B2 (ja) * 2000-03-28 2009-12-24 日東電工株式会社 通気部材用多孔質シート基材およびそれを用いた通気部材用多孔質シート片の取り付け方法
US6439036B1 (en) * 2000-06-13 2002-08-27 Symyx Technologics, Inc. Method for evaluating a test fluid
US20020062154A1 (en) * 2000-09-22 2002-05-23 Ayers Reed A. Non-uniform porosity tissue implant
US7434305B2 (en) 2000-11-28 2008-10-14 Knowles Electronics, Llc. Method of manufacturing a microphone
NL1016779C2 (nl) * 2000-12-02 2002-06-04 Cornelis Johannes Maria V Rijn Matrijs, werkwijze voor het vervaardigen van precisieproducten met behulp van een matrijs, alsmede precisieproducten, in het bijzonder microzeven en membraanfilters, vervaardigd met een dergelijke matrijs.
US20040247978A1 (en) * 2001-09-18 2004-12-09 Takayuki Shimamune Bipolar plate for fuel cell and method for production thereof
FR2848016B1 (fr) * 2002-11-29 2005-01-28 Nexans Cable ignifuge
US20040131836A1 (en) * 2003-01-02 2004-07-08 3M Innovative Properties Company Acoustic web
JP4702053B2 (ja) * 2003-04-17 2011-06-15 旭硝子株式会社 固体高分子電解質膜、固体高分子型燃料電池用膜電極接合体及び固体高分子電解質膜の製造方法
WO2004097415A1 (ja) * 2003-04-25 2004-11-11 Jsr Corporation バイオチップおよびバイオチップキットならびにその製造方法および使用方法
CA2527241A1 (en) * 2003-06-06 2004-12-16 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Drilled porous resin base material, and method of manufacturing porous resin base material with conductive drilled inner wall surface
US10629947B2 (en) * 2008-08-05 2020-04-21 Sion Power Corporation Electrochemical cell
US7078816B2 (en) * 2004-03-31 2006-07-18 Endicott Interconnect Technologies, Inc. Circuitized substrate
JP4574339B2 (ja) * 2004-11-25 2010-11-04 日東電工株式会社 通気部材の製造方法
JP5049519B2 (ja) * 2006-06-15 2012-10-17 日本ゴア株式会社 伸縮性複合生地、及び延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンフィルム
US7563633B2 (en) * 2006-08-25 2009-07-21 Robert Bosch Gmbh Microelectromechanical systems encapsulation process
JP2008271425A (ja) * 2007-04-24 2008-11-06 Matsushita Electric Works Ltd 音響センサおよびその製造方法
US7637585B2 (en) * 2007-06-05 2009-12-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Halftone printing on an inkjet printer
US8695812B2 (en) * 2007-07-18 2014-04-15 Nitto Denko Corporation Water-proof sound-transmitting membrane, method for producing water-proof sound-transmitting membrane, and electrical appliance using the membrane
US20120070746A1 (en) * 2007-09-21 2012-03-22 Sion Power Corporation Low electrolyte electrochemical cells
JP2010000464A (ja) * 2008-06-20 2010-01-07 Japan Gore Tex Inc 通気フィルター及びその製造方法
WO2010096704A2 (en) * 2009-02-19 2010-08-26 Alex Garfield Bonner Porous interpenetrating polymer network
US8157048B2 (en) * 2009-04-22 2012-04-17 Gore Enterprise Holdings, Inc. Splash proof acoustically resistive color assembly
FR2945378B1 (fr) * 2009-05-11 2011-10-14 Commissariat Energie Atomique Cellule de pile a combustible haute temperature a reformage interne d'hydrocarbures.
JP2013131290A (ja) * 2010-04-12 2013-07-04 Sharp Corp 膜電極複合体およびこれを用いた燃料電池
JP5934187B2 (ja) * 2010-05-13 2016-06-15 ダブリュ．エル．ゴア アンド アソシエイツ，インコーポレイティドＷ．Ｌ． Ｇｏｒｅ ＆ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ， Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ 改善されたベント装置取り付け方法
US8945212B2 (en) * 2011-04-01 2015-02-03 W. L. Gore & Associates, Inc. Durable multi-layer high strength polymer composite suitable for implant and articles produced therefrom
US9554900B2 (en) * 2011-04-01 2017-01-31 W. L. Gore & Associates, Inc. Durable high strength polymer composites suitable for implant and articles produced therefrom
EP2825825B1 (en) * 2012-03-13 2017-09-13 W. L. Gore & Associates, Inc. Venting array and manufacturing method
US20140079922A1 (en) * 2012-09-17 2014-03-20 Svaya Nanotechnologies, Inc Methods for encapsulating Layer by Layer films and for preparing specialized optical films
EP2965370A4 (en) * 2013-03-05 2016-09-21 Sion Power Corp ELECTROCHEMICAL CELLS WITH FIBRILLARY MATERIALS SUCH AS FIBRILLENE CELLULOSE MATERIALS

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040087008A1 (en) 2002-10-31 2004-05-06 Schembri Carol T. Composite flexible array substrate having flexible support
US20070148533A1 (en) 2005-12-23 2007-06-28 Anglin David L Batteries

Also Published As

Publication number Publication date
US8956444B2 (en) 2015-02-17
US9011581B1 (en) 2015-04-21
JP5922836B2 (ja) 2016-05-24
US20130263996A1 (en) 2013-10-10
CN104169657A (zh) 2014-11-26
JP2015518646A (ja) 2015-07-02
EP2825825A1 (en) 2015-01-21
US20150114555A1 (en) 2015-04-30
WO2013138286A1 (en) 2013-09-19
EP2825825B1 (en) 2017-09-13
CA2865425A1 (en) 2013-09-19
KR20140135735A (ko) 2014-11-26
CA2865425C (en) 2016-11-29
EP2825825A4 (en) 2015-11-25
CN104169657B (zh) 2017-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101622864B1 (ko) 벤팅 어레이 및 제조 방법
CA2991587C (en) Vibro acoustic cover using expanded ptfe composite
TWI789477B (zh) 防水構件及電子機器
EP2703338A1 (en) Packaged device designed to be exposed to environmental air and liquids and manufacturing method thereof
WO2007069387A1 (ja) 通気部材および通気構造
JP7181930B2 (ja) Ｚ強度を向上した保護カバーアセンブリ
WO2007029134A3 (en) A method of manufacturing a mems capacitor microphone, such a mems capacitor microphone, a stack of foils comprising such a mems capacitor microphone, an electronic device comprising such a mems capacitor microphone and use of the electronic device
EP2871152B1 (en) Sensor device
KR102297943B1 (ko) 방수 부재 및 전자 기기
US10676344B2 (en) Protective environmental barrier for a die
CN111133767B (zh) 包括可固化支承层的声学保护性覆盖物
CN111448850B (zh) 内压调节构件以及运输设备用电气部件
JP2008113037A (ja) 通気筐体
US20220369042A1 (en) Methods of environmental protection for silicon mems structures in cavity packages
JP7253611B2 (ja) 硬化性サポート層を含む音響保護カバー
JP4945341B2 (ja) パッケージ構造を有する機能デバイス及びその製造方法
JP4574339B2 (ja) 通気部材の製造方法
JP2015137937A (ja) 湿度センサおよびその製造方法
TH54064A (th) ตัวกรองแบบอากาศซึมผ่านได้สำหรับตลับหมึกและตลับหมึกซึ่งประกอบรวมด้วยตัวกรองแบบอากาศซึมผ่านได้เช่นนี้

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190430

Year of fee payment: 4