[实用新型]具有MEMS器件的装置

说明书

背景技术

MEMS器件（MEMS=微机电系统）必须被保护免受机械和其他环境影响并且为此需要一种特别形式的封装，在该封装中，微机械机构优选布置在空腔中，从而实现在移动的或振动的结构运行期间的不受干扰的功能。

作为附加的要求，MEMS器件可能需要一种密封的封装，该封装尤其是相对于气体和潮气是密封的。

已知用于制造空腔壳体的不同技术，这些技术证实了不同的优点和缺点。在新一代的所谓CSP封装（CSP=芯片尺寸的封装）中，具有MEMS器件结构的芯片以倒装芯片装置的形式施加在载体上。框形的、包围MEMS芯片的器件结构的框用作为间隔结构。接着可以用聚合物覆盖该倒装芯片装置，例如借助于层压体或者浇注体。

当将覆盖晶片放到包围MEMS芯片的器件结构的间隔结构上时，获得一种更加密封的和更加简单地制造的封装，其中器件结构被包含在这样得到的封装的空腔中。这种覆盖晶片可以由硅树脂、玻璃或者压电材料构成并且优选与MEMS芯片的材料一致。相应的框可以由聚合物、金属或者金属合金构成。

还有可能的是，配备具有已经预先结构化的凹槽的覆盖晶片并且将该覆盖晶片作为罩形的覆盖体放到MEMS芯片上。连接可以借助于粘合剂或者其他晶片接合方法来进行。但是，所述其他晶片接合方法通常包括可能导致MEMS器件损坏的高温步骤。

用于制造封装的其他方法包含复杂的和耗费的步骤，这些方法在大规模制造中难以实施或者不必要地为封装提高费用并且从而提高成本。

实用新型内容

本实用新型的任务因此是，说明一种具有至少一个MEMS器件的装置，该装置可用简单和成本有利的方式来制造并且为MEMS器件实现了气密的封装。

该任务根据本实用新型通过根据权利要求1的装置来解决。本实用新型的有利构型从其他权利要求中得出。

提出对于所述装置的封装使用至少一个PFPE层作为密封体或覆盖体，所述密封体或覆盖体通过具有功能组的全氟聚醚的聚合获得。MEMS器件在此可以布置在载体上并且在所述装置中通过封装相对于周围环境得到保护。所述PFPE层在封装中用作为密封层。

在US 2007/0254278中，PFPE作为材料由于其化学惰性已经被提议用于制造微结构地在医学领域中使用的所谓的微流体设备。

PFPE层包括由全氟分叉或者不分叉的烷基链构成的聚醚。聚醚可以在聚醚的氧桥之间包括不同长度的分叉或者不分叉的链环。同样地，PFPE可以具有在醚桥上分叉的结构。

相对于环境影响密封的并且在本实用新型中使用的PFPE层优选完全聚合并且三维交联。这样交联的PFPE层可以从短链的“单体”中获得，这些短链的“单体”在末端配备有可聚合或可交联的功能组。优选地，在交联/聚合时形成碳-碳键，从而单体的功能组被相应地选择并且例如包括烯烃双键。可以用于制造PFPE层的单体本身是全氟聚醚，其例如配备有甲基丙烯酸酯组作为可交联的功能组。利用可交联的苯乙烯组的功能化也是可能的。

在聚醚的全氟烷基残留上，PFPE层的聚合材料具有强疏水的特性并且因此实现了气密密封层的构造。

该PFPE层此外与特氟龙（Teflon）?类似地是化学惰性的并且因此在腐蚀性环境中也不会被侵蚀。为MEMS器件的常用衬底材料构造紧密和密封的连接并且因此可以良好地作为密封体以及连接或粘接层使用。

另一优点是，所述单体在室温时是流体的并且不要求溶剂来进行处理。因此，在完全聚合的情况下，PFPE层不导致气体析出，在升高的温度时也是如此。化学稳定性此外与热稳定性相联系，从而在升高的温度时也可以没有分解产物或者其他气体析出从PFPE层中漏出并且在此封装的气密性也不可能被破坏。

PFPE层可以通过施加流体的单体而被施加到要密封或者要覆盖的表面上并且接着借助于辐射被聚合。辐射/曝光可以利用掩模来进行或者结构化地进行，使得聚合可以导致结构化的PFPE层。

然而还有可能的是，PFPE层在中间载体上被施加并且预先聚合或转化到部分交联的状态中、必要时结构化。接着，预先聚合或部分交联的PFPE层——其于是例如具有凝胶状的亚稳定的一致性——被转移到具有MEMS器件的装置上。在那里，相对软的部分交联的PFPE层与基底上的不平坦匹配并且因此可以补偿直至几μm高度的阶梯或紧密地贴近这样的阶梯。PTFE层因此也可以用于使不平坦的表面平坦化并且因此代替附加的平坦化层。

在通过辐射下的聚合而使PFPE层最终并且完全硬化之前，可以在第一PFPE层上施加另外的PFPE层，该另外的PFPE层于是在硬化时与该第一层化学交联。