[發明專利]排氣陣列及制造方法

有效

• 申請號: 201380013497.4
• 申請日: 2013-03-12
• 公開（公告）號: CN104169657B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: A·J·霍利達
• 申請（專利權）人: W.L.戈爾及同仁股份有限公司
• 主分類號: F24F7/00
• 分類號: F24F7/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 江漪

相關申請

本申請要求對2012年3月13日提交的、題為“VENTING?ARRAY?AND?MANUFACTURING?METHOED(排氣陣列及制造方法)”的美國臨時專利申請第61/610,254號的優先權，本文以參見方式引入該申請的全部內容。

背景技術

通過微制造技術將機械元件、傳感器、致動器等和電子器件集成在共同的硅基片上被公知為MEMS。微-電子-機械系統傳感器可被用于麥克風、用戶壓力傳感器應用、輪胎壓力監控系統、氣體流量傳感器、加速度計和陀螺儀。

美國專利第7,434,305號描述了硅電容式麥克風MEMS封裝，其包括聲換能器和聲端口。聲端口還包括諸如PTFE或燒結的金屬那樣的環境屏蔽件，以保護換能器免受諸如太陽光、潮氣、油、臟物和/或灰塵之類環境元素的影響。

該屏蔽件通常使用粘結劑層密封在導電或非導電材料層之間。所披露的電容式麥克風可使用回流焊接技術附連到電路板上。回流焊接技術在相當高的溫度下進行。因此，這種粘結劑層的耐熱性是關鍵的。回流焊接條件下經歷的高溫又結合屏蔽件本身低的機械強度使得以此種方式將環境屏蔽件納入到MEMS封裝內相當困難。

如MEMS封裝所要求的，在薄形式的因素中，仍然存在著對環境屏蔽件和壓力平衡能力的需要。此外，需要以有效的方式制造小的排氣裝置。這里所披露的排氣陣列實現了如此的需要。

附圖的簡要說明

圖1示出本發明的一個實施例，其是附連到MEMS封裝的排氣裝置。

圖2是排氣陣列的圖示。

圖3示出排氣裝置。

圖4示出排氣陣列的剖視圖。

圖5是描述排氣的MEMS封裝的另一方面。

圖6示出排氣陣列的剖面的SEM圖像。

具體實施方式

在一個實施例中，本發明涉及制造用于容器的排氣裝置的方法。尤其是，適用于MEMS封裝的排氣裝置可由本發明的工藝過程制造。圖1示出如此的容器18，其具有內部空間20和使內部空間與環境空間24分開的孔22。容器的實例可包括但不限于：壓力傳感器、電子封殼、氣體傳感器、麥克風和助聽裝置。

圖2示出排氣陣列。該陣列包括以單個工藝過程制造的多個排氣口。排氣口可在安裝之前通過切割或切塊而分離開，或可在分離之前安裝在MEMS封裝的陣列上。

諸如圖3中所示的排氣裝置26可放置在容器內的孔22上方。排氣裝置用來保護容器內部空間免遭外部環境空間中的包括灰塵、潮氣和其他液體的污染物侵襲，同時允許用于壓力平衡或潮氣傳送的氣流。裝置26可以排氣陣列28的形式提供，其包括如圖2所示的若干個排氣裝置。排氣陣列可通過將多孔聚合物基底材料30和具有多個穿孔34的基質材料32組合來構造。

多孔聚合物基底材料是不透液體但透氣體的材料。多孔的聚合物基底材料可以是像PTFE、PVDF、PFA、FEP之類的含氟聚合物以及它們的共聚物。這些多孔聚合物基底材料可以單層或多層結構提供，多層結構包括空隙率變化的和/或聚合物材料變化的多層。各層可以是對稱的或非對稱的層。根據授予Gore的美國專利第3,953,566號的教導而制造的膨脹型PTFE隔膜特別用作為多孔材料。這些PTFE隔膜可以是單軸向或雙軸向膨脹的。通過使用行內眾所周知的涂層和方法來涂覆聚合物涂層，可使多孔材料變為疏油性的。

PTFE的共聚物也可以是有用的。如這里所使用的，PTFE包括為本技術領域內技術人員理解的PTFE的共聚物和膨脹型PTFE共聚物。

基質材料可以是任何聚合物材料，該種材料在熱量和/或壓力作用下，一旦組合了兩組材料，就可流入和填充到多孔聚合物基底的各孔中。例如，基質可以是熱塑性的。基質材料可以是由高溫有機絕緣基質材料制成的任何絕緣材料，這樣的材料諸如但不限于聚酰亞胺、環氧樹脂，至少部分地由PTFE組成，具有或者不具有填料。

材料是特別有用的基質。C半固化材料是用熱固性樹脂浸漬過的膨脹型PTFE片。膨脹型PTFE內的空氣空間用樹脂取代，膨脹型PTFE隔膜變成樹脂的載體或遞送系統。在層疊過程中，樹脂以與傳統基于玻璃的半固化材料相同的方式流動、填充和粘結。

基質材料還可包括部分固化的和完全固化的材料。基質材料可包括階段BFR4/BT以及Tacpreg-Taconic。基質的厚度范圍可以是從15微米至200微米。較佳地，基質厚度是在30微米和80微米之間。