MEMS封装件及制造其的方法与流程

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封装件，以及制造该mems封装件的方法。

背景技术：

一种称为mems(微机电系统)的微小装置通常是已知的。mems是一种将微小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)上的装置。因为整个mems以芯片状的形式形成，所以在本发明中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芯片具有膜板(membrane，膜状体、膜结构、膜)和电极，所述膜板为薄膜(thin-film)，所述电极由布置在膜板附近的一个或两个薄膜制成，并且mems芯片具有形成有用于布置膜板的凹部的结构。在用作电容型麦克风的mems芯片的情况下，根据声压，膜板的移位被检测为电极之间的电容移位。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封装件，通常，以下两种结构是已知的。一种是通过fcb(倒装芯片接合，例如参见jp2016-523725(也称为专利文献1)、jp2007-184341(也称为专利文献2))将mems芯片安装在封装基板上的结构，另一种是通过线接合将mems芯片安装在封装基板上的结构(例如，参见jp2012-114672(也称为专利文献3)、jp2012-39272(也称为专利文献4))。

技术实现要素：

在将mems用作电容型麦克风的情况下，通常存在下列由从外部进入的尘粒引起的两个问题。a)尘粒撞击膜板，从而损坏膜板。b)尘粒进入两个电极之间的空间，降低了可变电容器的功能。因此，传统上已知一种麦克风模块，其中在音孔上形成用于防止尘粒进入的薄膜(尘粒过滤器)(例如，参见usp9565488(也称为专利文献5)。此外，还已知一种麦克风单元，其中所提供的膜在安装步骤等中防止灰尘进入(例如，参见专利文献4)。

在专利文献5中公开的麦克风模块的情况下，在尘粒过滤器中形成有许多通孔。优选的是，通孔的大小尽可能小以便防止尘粒进入。

然而，当通孔的大小较小时，空气难以通过尘粒过滤器。然后，可能降低引导至mems芯片的声压。此外，当尘粒过滤器的厚度较大时，尘粒过滤器干扰空气的振动。由此，大大降低了麦克风的灵敏度和诸如snr(信噪比)等的麦克风特性。

因此，尘粒过滤器通常需要防止尘粒进入，以尽可能地避免麦克风的灵敏度和麦克风特性下降。然而，专利文献5中公开的麦克风模块的尘粒过滤器不能实现上述要求。

此外，在专利文献6中公开的麦克风单元的情况下，在安装步骤等中设置几乎覆盖开口部分的膜。然而，在将麦克风单元安装在安装对象上之后，移除膜。因此，安装后无法防止尘粒进入。

如上所述，用作麦克风等的mems芯片或mems封装件需要有效地防止尘粒进入，尽可能地避免灵敏度和麦克风特性的下降，即使在mems芯片安装在诸如封装基板等的安装对象上之后也是如此。

因此，本发明是为了解决上述问题，并且在该mems封装件及制造其的方法中，一目的是有效地防止尘粒进入，避免灵敏度和麦克风特性的下降，即使在mems芯片安装在诸如封装基板等的安装对象上之后也是如此。

为了解决上述问题，本发明为一种mems封装件，包括：mems芯片，以及粘附mems芯片的封装基板；mems芯片包括形成有可移动元件的元件基板，mems封装件包括形成在封装基板或mems芯片上的尘粒过滤器，尘粒过滤器包括多个通孔按照规则布置形成在基部表面上的穿孔结构，在尘粒过滤器中，限定为多个通孔的大小与基部表面的大小之比的平面开口率被设定为至少45％，并且限定为通孔的大小与尘粒过滤器的厚度之比的厚度开口率被设定为至少50％。

在上述mems封装件的情况下，多个通孔可以被形成为在平面图中为圆形形状，平面开口率由下述x2与下述x1之比设定：

x1：以多个通孔中的相邻的代表性通孔的至少三个中心为顶点的多边形的大小，

x2：代表性通孔的布置在多边形中的部分的大小。

此外，在上述mems封装件的情况下，优选的是，多个通孔被形成为在平面图中为圆形形状，尘粒过滤器具有第一通孔组和第二通孔组，该第一通孔组和第二通孔组分别具有多个通孔，该第一通孔组具有第一通孔，该第一通孔布置在与该基部表面的周缘端部部分的间隔设定为第一间隔的位置上，多个通孔以恒定间隔呈直线布置，该第二通孔组具有第二通孔，该第二通孔布置在与该周缘端部部分的间隔设定为与该第一间隔不同的第二间隔的位置上，多个通孔以恒定间隔呈直线布置，在尘粒过滤器中，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。

此外，在上述mems封装件的情况下，优选的是，多个通孔被形成为在平面图中为圆形形状，尘粒过滤器具有第一通孔组和第二通孔组，该第一通孔组和第二通孔组分别具有多个通孔，该第一通孔组具有第一通孔，该第一通孔布置在与该基部表面的周缘端部部分的间隔设定为第一间隔的位置上，多个通孔以恒定间隔呈直线布置，该第二通孔组具有第二通孔，该第二通孔布置在与该周缘端部部分的间隔设定为与该第一间隔不同的第二间隔的位置上，多个通孔以恒定间隔呈直线布置，尘粒过滤器被形成为使得包括在第二通孔组中的通孔的中心布置在包括在第一通孔组中的相邻通孔的中心之间。

此外，在上述mems封装件的情况下，优选的是，包括下述两者的相邻的多个通孔被布置为形成以所述相邻的多个通孔的中心为顶点的正三角形，所述两者中的一者为包括在第一通孔组中的通孔，所述两者中的另一者为包括在第二通孔组中的通孔。

此外，优选的是，在尘粒过滤器中，包括下述两者的相邻的多个通孔被布置为形成以所述相邻的多个通孔的中心为顶点的正三角形，并且通孔的面积大于或等于该正三角形的面积的90％，所述两者中的一者为包括在第一通孔组中的通孔，所述两者中的另一者为包括在第二通孔组中的通孔。

此外，优选的是，多个通孔被形成为在平面图中为圆形形状，尘粒过滤器具有多个通孔组，所述多个通孔组分别具有多个通孔，该通孔组具有端部通孔，该端部通孔布置在使基部表面的周缘端部部分与端部通孔之间的间隔设定为恒定端部间隔的位置上，所述多个通孔以恒定间隔呈直线布置，在尘粒过滤器中，分别包括在多个通孔组中的相邻的两个通孔组中的相邻的四个通孔被布置为形成以相邻的四个通孔的四个中心为顶点的方形，并且通孔的面积大于或等于正方形的面积的45％。

此外，本发明提供一种使用mems芯片和粘附所述封装mems芯片的封装基板制造mems封装件的方法，包括：光敏粘附剂层形成步骤，在形成有用于制造所述封装基板的多个封装区域的封装板件的表面上形成由光敏粘附剂制成的光敏粘附剂层；过滤器晶片制造步骤，用于通过执行下述热移除层形成步骤以及过滤器层形成步骤来制造过滤器晶片，所述热移除层形成步骤用于在半导体晶片上形成通过加热被移除的热移除层，所述过滤器层形成步骤用于形成过滤器层，其中用于形成尘粒过滤器的多个过滤器区域按照根据各自的封装区域的布置形成在热移除层上；过滤器层移除步骤，用于通过将由过滤器晶片制造步骤制造的过滤器晶片加热，使所述过滤器层与热移除层一起从半导体晶片上移除；以及过滤器层转录步骤，用于将由过滤器层移除步骤移除的过滤器层转录在封装板件上。

在上述制造mems封装件的方法的情况下，优选的是，该制造mems封装件的方法进一步包括：疏水性施加步骤，通过下述方式向封装板件施加疏水性：将转录有过滤器层的封装板件置于具有用于疏水性施加的原料的气相的疏水容器中，并使用由原料制成的疏水气体。

此外，优选的是，该制造mems封装件的方法进一步包括：mems芯片安装步骤，用于将mems芯片分别安装在转录有过滤器层的封装板件的封装区域上；以及板件切割步骤，用于将通过所述mems芯片安装步骤安装有所述mems芯片的具有芯片的板件切割成各个封装区域。

此外，过滤器晶片制造步骤就形成滤波器层而言可以使得在各个过滤器区域中形成多个通孔按照规则布置形成在基部表面上的穿孔结构，并且将限定为多个通孔的大小与基部表面的大小之比的平面开口率设定为至少45％。

此外，该制造mems封装件的方法可以进一步包括：疏水性施加步骤，通过下述方式向具有芯片的板件施加疏水性：将具有芯片的板件置于具有用于疏水性施加的原料的气相的疏水容器中，并且使用由原料制成的疏水气体。

此外，本发明提供一种使用mems芯片和粘附所述封装mems芯片的封装基板制造mems封装件的方法，包括：过滤器晶片制造步骤，用于通过执行下述热移除层形成步骤以及过滤器成形成步骤来制造过滤器晶片，所述热移除层形成步骤用于在半导体晶片上形成通过加热被移除的热移除层，所述过滤器层形成步骤用于形成过滤器层，所述过滤器层形成有用于形成尘粒过滤器的多个过滤器区域；光敏粘附剂层形成步骤，在由过滤器晶片制造步骤制造的过滤器晶片的表面上形成由光敏粘附剂制成的光敏粘附剂层；基板堆叠步骤，用于在执行每个mems区域与每个过滤器区域之间的对准之后，使形成有用于形成mems芯片的多个mems区域的mems晶片和过滤器晶片堆叠来制造堆叠基板；过滤器层转录步骤，用于将堆叠基板加热以使半导体晶片与热移除层一起移除，并且将过滤器层转录在mems晶片上。

此外，优选的是，该制造mems封装件的方法进一步包括：疏水性施加步骤，通过下述方式向mems晶片施加疏水性：将转录有过滤器层的mems晶片置于具有用于疏水性施加的原料的气相的疏水容器中，并使用由原料制成的疏水气体。

此外，优选的是，该制造mems封装件的方法进一步包括：mems芯片制造步骤，用于通过将转录有过滤器层的mems晶片切割成各个mems区域来制造多个mems芯片；mems芯片安装步骤，用于将由mems芯片制造步骤制造的mems芯片安装在封装基板上；以及mems芯片连接步骤，用于通过线接合或倒装芯片接合将mems芯片连接至封装基板。

此外，优选的是，过滤器晶片制造步骤就形成过滤器层而言可以使得在各个过滤器区域中形成多个通孔按照规则布置形成在基部表面上的穿孔结构，并且将限定为多个通孔的大小与基部表面的大小之比的平面开口率设定为至少45％。

根据以下给出的详细描述以及附图，将更全面地理解本发明，附图仅以例示的方式给出，因此，不应认为是对本发明的限制。

附图说明

图1是与图3中的线1-1对应的部分的截面图，示出了具有根据本发明第一实施方案的mems封装件的mems麦克风；

图2是放大示出图1的主要部分的截面图；

图3是示出移除了帽的mems麦克风的主要部分的平面图；

图4是示出尘粒过滤器的主要部分的平面图；

图5是与图4中的线5-5对应的部分的截面图；

图6是示出包括尘粒过滤器的多个通孔的部分的平面图，所述多个通孔中包括代表性通孔；

图7是示出包括尘粒过滤器的代表性通孔的部分的平面图；

图8是示出根据本发明第一实施方案的封装板件的透视图；

图9是示出根据本发明第一实施方案的过滤器晶片的透视图；

图10是示出根据本发明第一实施方案的过滤器晶片制造步骤的主要部分的截面图；

图11是示出在图10中步骤之后的制造步骤的主要部分的截面图；

图12是示出在图11中步骤之后的制造步骤的主要部分的截面图；

图13是示出在图12中步骤之后的制造步骤的主要部分的截面图；

图14是示出根据本发明第一实施方案的光敏粘附剂层形成步骤的主要部分的截面图；

图15是示出根据本发明第一实施方案的过滤器层移除步骤的主要部分的截面图；

图16是示出根据本发明第一实施方案的光敏粘附剂层形成步骤的另一主要部分的截面图；

图17是示出根据本发明第一实施方案的过滤器层转录步骤的主要部分的截面图；

图18是示出根据修改的实施例的尘粒过滤器的主要部分的平面图；

图19是示出根据修改的实施例的尘粒过滤器的包括代表性通孔的部分的平面图；

图20是与图1对应的截面图，示出了具有根据本发明第二实施方案的mems封装件的mems麦克风；

图21是示出根据本发明第二实施方案的mems晶片的透视图；

图22是示出根据本发明第二实施方案的过滤器晶片的透视图；

图23是示出根据本发明第二实施方案的过滤器晶片制造步骤的主要部分的截面图；

图24是示出根据本发明第二实施方案的光敏粘附剂层形成步骤的主要部分的截面图；

图25是示出根据本发明第二实施方案的基板堆叠步骤的主要部分的截面图；

图26是示出根据本发明第二实施方案的过滤器层转录步骤的主要部分的截面图；

图27是示出在图26中步骤之后的制造步骤的主要部分的截面图；

图28是绘制出多个尘粒过滤器的r/t与snr之间的关系的曲线图；

图29是与图1对应的截面图，示出了具有根据修改的实施例的mems封装件的mems麦克风；

图30是与图2对应的截面图，示出了图29中所示的mems麦克风；

图31是与图20对应的截面图，示出了具有根据另一修改的实施例的mems封装件的mems麦克风；以及

图32是示出根据本发明第一实施方案的具有芯片的板件的截面图。

具体实施方式

(第一实施方案)

在下文中，将参照附图描述本发明的实施方案。注意，相同的组件将用相同的数字或字母表示，而省略它们的重复描述。

(mems封装件结构)

首先，将参照图1至图7说明根据本发明第一实施方案的mems封装件1的结构。本文，图1是与图3中的线1-1对应的部分的截面图，示出了具有根据本发明第一实施方案的mems封装件1的mems麦克风100，图2是放大示出图1的主要部分的截面图。图3是示出移除帽99的mems麦克风100的主要部分的平面图。图4是示出尘粒过滤器5的主要部分的平面图，图5是与图4中的线5-5对应的部分的截面图。图6是示出尘粒过滤器5的包括多个通孔15的部分的平面图，所述多个通孔包括代表性通孔15a、15b、15c。图7是示出尘粒过滤器5的包括代表性通孔15a、15b、15c的部分的平面图。

如图1所示，mems麦克风100具有mems封装件1、asic(专用集成电路)封装件91和帽99。

mems封装件1具有mems芯片10、粘附mems封装件1的封装基板20、四个接合凸块4、尘粒过滤器5和声音屏蔽件6。

mems芯片10具有元件基板2，在其上形成有膜3作为可移动元件。mems芯片10用作电容型麦克风。元件基板2是在平面图中成形为矩形的基板，如图3所示，并且该元件基板由硅形成。孔部分2c形成在元件基板2的中心。孔部分2c从元件基板2的上表面2b(元件基板2的外表面)到相反表面2a(与封装基板20相对的表面)成形为柱形形状，膜板3形成在孔部分2c的相反表面2a侧。注意，被称为背板(未示出)的两个薄膜布置在膜板3的上侧和下侧。

如图1所示，接合凸块4是粘附到相反表面2a和封装基板20的焊料凸块。mems封装件1总共具有四个接合凸块4。四个接合凸块4分别布置在拐角部分2d、2e、2f、2g的附近。

膜板是大致形成为圆形形状的振动膜，该膜是由无机金属诸如sio2、sin等制成的薄膜。

所有四个接合凸块4都是由焊料制成的焊料凸块。如图1所示，四个接合凸块4粘附到mems芯片10和封装基板20两者。即，四个接合凸块4粘附到形成在相反表面2a中的电极焊垫7，以及粘附到形成在封装基板20的封装表面20a(封装基板20的mems芯片10侧的表面)中的电极焊垫21。四个接合凸块4将mems芯片10电连接并固接至封装基板20。

尘粒过滤器5是用于防止尘粒进入的过滤器。尘粒过滤器5形成在封装基板20的封装表面20a上，以覆盖音孔20b。尘粒过滤器5是由聚酰胺或聚酰亚胺膜形成的膜状构件。尘粒过滤器5成形为修改的矩形形状，其中四个拐角部分被移除，如图3、图4所示。

尘粒过滤器5具有穿孔结构，如图4、图6所示，多个通孔15以规则布置形成在作为膜状构件的表面的基部表面16上。如图5所示，每个通孔15是从基部表面16穿透到后表面的孔部分，并且相邻通孔15的间隔是恒定值。在图4、图6、图7中，在基部表面16中示出了多个点。此外，在尘粒过滤器5的情况下，稍后描述的平面开口率被设定为至少45％。

然后，在尘粒过滤器5中，每个通孔15被形成为在平面图中为圆形形状。直径约为2μm至6μm。此外，尘粒过滤器5的厚度约为1μm至6μm。在尘粒过滤器5中，厚度开口率被设定为至少50％，并且优选地被设定为150％。

对于厚度开口率，其被限定为通孔15的直径(r)与尘粒过滤器5的厚度(t)之比(r/t)。这里，尘粒过滤器5的r/t与snr之间的关系如图28所示。图28是绘制多个尘粒过滤器5的r/t与snr之间的关系的曲线图，横轴表示r/t，纵轴表示snr。多个尘粒过滤器5被形成为具有不同厚度(t)和不同直径(r)的通孔15，并绘制每个尘粒过滤器5的r/t与snr之间的关系。如图28所示，当r/t增加时，snr也增加。

然而，因为即使r/t超过1.5，snr几乎恒定为约64至66，r/t为1.5，即，r/t优选设定为150％。此外，当r/t变为0.5时，snr变为大约60，并且当r/t变得小于0.5时，snr大大低于60。因此，r/t为0.5，即，r/t优选设定为至少50％。

后面描述的平面开口率是表示空气通过尘粒过滤器5的容易程度的数据，而厚度开口率是表示空气振动传播的容易程度的数据。

尘粒过滤器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，所述多个通孔包括第一通孔15a1、通孔15a2、15a3......。第一通孔15a1布置在与基部表面16的周缘端部部分16e的间隔设定为第一间隔d1的位置上，并且，在包括在第一通孔组15a中的通孔15中，该第一通孔15a1布置在最靠近周缘端部部分16e的位置上。第一通孔15a1、通孔15a2、15a3......15an沿与周缘端部部分16e垂直相交的方向以恒定间隔呈直线布置，以形成第一线l1。

在第二通孔组15b中包括多个通孔15，所述多个通孔包括第二通孔15b1、通孔15b2、通孔15bn。第二通孔15b1布置在与周缘端部部分16e的间隔设定为大于第一间隔d1的第二间隔d2的位置上，并且在包括在第二通孔组15b中的通孔15中，第二通孔15b1布置在最靠近周缘端部部分16e的位置上。第二通孔15b1、通孔15b2......15bn在与周缘端部部分16e垂直相交的方向上以恒定间隔布置，以形成第二线l2。

然后，在尘粒过滤器5中，第一线l1和第二线l2交替布置。

此外，尘粒过滤器5形成为使得包括在第二通孔组15b中的通孔15的中心(例如，图4中的通孔15b2)布置在包括在第一通孔组15a中的相邻的通孔15(例如，在图4中，通孔15a2、通孔15a3)的中心之间。

这里，关于平面开口率，将其限定为多个通孔15的大小与基部表面16的大小之比。详细而言，平面开口率由下述x2与下述x1之比设定。

x1：以多个通孔15中的相邻的代表性通孔的至少三个中心为顶点的多边形的大小，

x2：代表性通孔的布置在多边形中的部分的大小。

即，成为尘粒过滤器5中的空气路径的敞开部分的大小为多少，表示空气通过的容易程度的数据是平面开口率。

通孔15成为空气通路，因为相邻通孔15之间的部分是基部表面16(图4中带点的部分)，该部分不会成为空气路径。规则地布置每个通孔15。因此，根据通孔15的大小和它们的布置的规则性，找到由代表性通孔形成的多边形的大小和成为空气路径的部分的大小，从而能够设定平面开口率。

然后，在尘粒过滤器5的情况下，如图6、图7所示，三个相邻的通孔15a、15b、15c被认为是代表性通孔。通孔15a、15b、15c的中心是a0、b0、c0，但是，根据通孔15的布置的规则性，以这些中心为顶点的三角形是正三角形。

当通孔15a、15b、15c的半径为r并且通孔15a、15b、15c的各个间隔为a时，以中心a0、b0、c0为顶点的三角形(△abc)的面积s1：

s1＝(2r+a)×((2r+a)×((√3)/2))/2

＝√3(2r+a)²/4

此外，通孔15a、15b、15c的布置在△abc中的部分分别是扇区pa、pb、pc，这些所有扇区pa、pb、pc的面积s2：

s2＝πr²/6

因此，未示出点的部分(即，敞开部分)的面积s3：

s3＝(πr²/6)×3＝πr²/2

因此，平面开口率(or1)是：

or1＝s3/s1

＝(πr²/2)/(√3(2r+a)²/4)

＝πr²/(√3(2r+a)²/2)

当上述or1设定为至少45％时，

πr²/(√3(2r+a)²/2)≧1/2×0.9

即，πr²≧√3(2r+a)²/4×0.9......等式(1)就足够了。

等式(1)的左侧表示通孔15的面积。此外，等式(1)的右侧表示△abc的面积的90％。因此，在尘粒过滤器5的情况下，通孔15的面积大于或等于△abc的面积的90％，使得平面开口率设定为至少45％。这里，△abc为正三角形，其以包括下述通孔的多个通孔15(15a、15b、15c)的中心a0、b0、c0为顶点：所述通孔即包括在第一通孔组15a中的通孔15和包括在第二通孔组15b中的通孔15两者。

asic封装件91具有asic92、粘附有asic92的封装基板20、以及接合凸块93。asic92例如是放大mems芯片10的输出信号的积分电路(输出电容的移位作为mems芯片10中的电压移位的积分电路)。电极焊垫14形成在asic92的下侧。电极焊垫14通过接合凸块93连接至封装表面20a的电极焊垫12。

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)。电极焊垫21和电极焊垫12形成在封装基板20的封装表面20a上。mems封装件1安装在封装表面20a的形成有电极焊垫21的部分上，asic封装91安装在形成有电极焊垫12的部分上。此外，在封装基板20的安装mems封装件1的部分上形成有音孔20b。音孔20b从封装表面20a穿透封装基板20到相反侧的底表面20c。

帽99覆盖mems封装件1和asic封装件91，并且用未示出的粘附剂(或通过焊接)将其粘附到封装表面20a。通过帽99和封装基板20固定空间99a，mems封装件1和asic封装件91容纳在空间99a中。

(制造mems封装件的方法)

随后，将参照图8至图17对制造具有上述结构的mems封装件1的方法进行解释。这里，图8是表示后述的封装板件40的透视图，图9是示出稍后描述的过滤器晶片50的透视图。图10-13是表示制造过滤器晶片50的过滤器晶片制造步骤的主要部分的截面图，图14-17是示出光敏粘附剂层形成步骤、过滤器层移除步骤、过滤器层转录步骤的主要部分的截面图。

在制造mems封装件1的方法中，mems封装件1用上述mems芯片10和粘附有mems芯片10的封装基板20制造。在根据实施方案的制造方法的情况下，使用具有矩形元件基板2的mems芯片10(矩形mems芯片)。在制造mems封装件1的方法中，使用如图8所示的封装板件40和如图9所示的过滤器晶片50。

封装板件40是板状构件，具有矩形形状，由pcb或陶瓷制成，并且多个封装区域41按照规则布置形成在表面40a上。当封装板件40被沿分割线42分割时，由每个封装区域41制造封装基板20(每个封装板件40制造大约600个封装基板20)。

利用由硅制成的半导体晶片49(参见图10等)形成过滤器晶片50。在半导体晶片49上形成过滤器层59，从而制造过滤器晶片50。执行过滤器晶片制造步骤以制造过滤器晶片50。

在制造mems封装件1的方法中包括过滤器晶片制造步骤、光敏粘附剂层形成步骤、过滤器层移除步骤和过滤器层转录步骤。

在过滤器晶片制造步骤中包括热移除层形成步骤和过滤器层形成步骤。

在热移除层形成步骤中，首先，制备半导体晶片49。然后，如图10所示，在半导体晶片49的表面上涂敷热发泡树脂，形成热发泡树脂层。在热发泡树脂中包含树脂和发泡剂。热发泡树脂通过加热产生气体以能够发泡。当应用热发泡树脂以形成热发泡树脂层时，热发泡树脂层变成热移除层53，该热移除层通过加热移除。此外，可以通过将热发泡树脂片材切片来形成热发泡树脂层，所述切片是将热发泡树脂加工成片状形式。具体地，通过施加热移除片材形成热移除层53，该热移除层通过加热移除。

随后，执行过滤器层形成步骤。在过滤器层形成步骤中，首先，在热移除层53上用聚酰胺或聚酰亚胺膜形成树脂层54。

接下来，如图11所示，在树脂层54上用钛(ti)形成金属层55。此外，在金属层55的表面上涂敷光致抗蚀剂，之后，利用未示出的光掩模进行曝光，进一步通过显影形成抗蚀剂图案56。接下来，以抗蚀剂图案56作为掩模，对金属层55通过ar进行研磨。然后，如图12所示，移除金属层55的不需要的部分以形成金属图案55a。金属图案55a通过根据稍后形成的过滤器层59的图案形成。

然后，以金属图案55a作为掩模，对树脂层54进行反应离子蚀刻(rie)。然后，移除树脂层54的不需要的部分，以在热移除层53上形成过滤器层59，如图13所示。以这种方式，制造过滤器晶片50。

按照根据封装区域41的规则布置，在过滤器层59中形成多个过滤器区域51。根据分割线42，分割线52被布置在各个过滤器区域51之间。过滤器部分58布置在各个过滤器区域51中，如图9所示。因为每个过滤器部分58随后变成上述尘粒过滤器5，所以在每个过滤器部分58中形成与尘粒过滤器5共用的多个通孔15。过滤器部分58根据尘粒过滤器5成形为修改的矩形形状。

另一方面，在光敏粘附剂层形成步骤中，如图14所示，在封装板件40的表面40a上形成光敏粘附剂层61。通过施加光敏聚酰亚胺粘附剂片等形成光敏粘附剂层61。在这种情况下，如图16所示，光敏粘附剂层61成形为孔形式结构。在孔形式结构中，将移除稍后形成音孔20b的部分。

然后，在过滤器层移除步骤中，首先，加热过滤器晶片50。

然后，如图15所示，通过该热量使热移除层53发泡。因此，从热移除层53移除过滤器层59。

随后，执行过滤器层转录步骤。如上所述，因为光敏粘附剂层61形成在封装板件40的表面40a上，如图17所示，从半导体晶片49上移除的过滤器层59被层压在光敏粘附剂层61上。然后，因为在封装板件40上形成有多个封装区域41，所以在每个封装区域41中，通过激光处理移除过滤器层59的不需要的部分。在这种情况下，在每个封装区域41中，保存过滤器层59的覆盖音孔20b的部分，移除另一部分。以这种方式，过滤器层59被转录在封装板件40上。

之后，执行疏水性施加步骤。在疏水性施加步骤中，将转录有过滤器层59的封装板件40放入未示出的容器(也称为疏水容器)中，其具有用于疏水性施加的原料的气相。由用于疏水性施加的原料(也称为疏水气体)制成的蒸汽包括在疏水容器中。包括烷基硅烷的材料用作原料(参见日本专利3974574，详细参见专利文献7)。当执行疏水性施加步骤时，疏水性被施加给转录有过滤器层59的封装板件40。

此外，在疏水性施加步骤中，后面描述的具有芯片的板件40x能够被放入疏水容器中，而不是转录有过滤器层59的封装板件40。由此，疏水性能够施加给过滤器层59和膜板3(另外的背板)两者。

之后，执行mems芯片安装步骤。在mems芯片安装步骤中，电极焊垫7形成在mems芯片10上，进一步形成焊料凸块。之后，在封装板件40中，通过倒装芯片接合利用焊料凸块将mems芯片10分别安装在封装区域41上，以形成具有芯片的板件40x(参见图32)。将具有芯片的板件40x放入未示出的加热回流炉中。然后焊料凸块在熔化后成为接合凸块4。之后，形成声音屏蔽件6(有时声音屏蔽件6在安装mems芯片10之前形成)。通过执行上述步骤来制造mems封装件1。

随后，将asic封装件91安装在具有芯片的板件40x上，进一步覆盖帽99。注意，当asic封装件91安装在具有芯片的板件40x上时，能够围绕mems芯片10和asic封装件91执行封装回流。

此外，执行板件切割步骤。在板件切割步骤中，安装有mems芯片10和asic封装件91的、进一步覆盖有帽99的具有芯片的板件40x沿分割线42被切割以分成各个封装区域41。然后，将具有芯片的板件40x分成多个封装区域41。mems麦克风100由各个封装区域41与封装基板20一起制造。在制造的封装基板20中形成上述尘粒过滤器5。

(mems封装件的操作和效果)

如上所述，尘粒过滤器5形成在mems封装件1的封装基板20上。因为尘粒过滤器5形成为覆盖音孔20b，所以能够通过尘粒过滤器5防止尘粒进入。多个通孔15形成在尘粒过滤器5中，每个通孔15的直径约为2μm至6μm。因此，尘粒过滤器5能够可靠地防止尘粒进入。

此外，在尘粒过滤器5的情况下，因为平面开口率设定为至少45％，所以尘粒过滤器5的大约一半成为空气路径。因此，即使形成尘粒过滤器5，也能可靠地确保空气路径。因此，有效地防止尘粒进入，同时避免了灵敏度和麦克风特性的下降。此外，因为尘粒过滤器5也保持在封装基板20上，即使mems芯片10安装在封装基板20上，在mems芯片安装在封装基板20上之后，有效地防止尘粒进入。

特别是，尘粒过滤器5被形成为使得包括在第二通孔组15b中的通孔15的中心布置在包括在第一通孔组15a中的相邻通孔15的中心之间。因此，在尘粒过滤器5中，没有浪费通孔15的布置，有效地确保了空气路径。

此外，由于厚度开口率设定为至少50％，因此尘粒过滤器5具有其厚度较薄的结构(优选地，厚度比通孔15的直径薄)。

在专利文献5中公开的传统的尘粒过滤器具有板状结构，其厚度比通孔的大小厚。因此，传统的尘粒过滤器阻止空气振动，这就使得麦克风的灵敏度(或snr)大大降低。

相比之下，因为尘粒过滤器5具有其厚度较薄的结构(优选地比通孔15的直径薄)，尘粒过滤器5几乎不干扰空气的振动。因此，mems封装件1能够避免膜板3中的灵敏度、麦克风特性的下降。

另一方面，因为在尘粒过滤器5中有效地确保了空气路径，所以水份可以从外部通过尘粒过滤器5进入。当水份可以从外部进入时，膜板3粘附在带有水份的背板上，从而可能失去作为电容器的功能。

然而，在mems封装件1中，因为疏水性被施加到封装基板20，所以水份路径的部分阻挡了水份。因此，水份永远不会进入膜板3和背板。此外，以疏水气体施加疏水性，不会损坏尘粒过滤器5。

此外，在制造mems封装件1的方法中，使用过滤器晶片50。在半导体晶片49上形成过滤器层59，以制造过滤器晶片50。将过滤器晶片50的过滤器层59转录到封装板件40，之后保留用作过滤器晶片50的半导体晶片49。再次在该半导体晶片49上形成过滤器层59，由此再次获得过滤器晶片50。因此，在制造mems封装件1的方法中，半导体晶片49是可重复使用的。因此，不会浪费用于制造mems封装件1的材料，从而可以降低制造成本。

(修改的实施例)

接下来，参照图18、图19，对根据修改的实施例的尘粒过滤器75进行解释。图18是示出修改的实施例的尘粒过滤器75的主要部分的俯视图，图19是示出根据修改的实施例的尘粒过滤器的包括代表性通孔15a、15b、15c、15d的部分的平面图。

与尘粒过滤器5相比，尘粒过滤器75的不同之处在于，其具有第一通孔组15a，然而其不具有第二通孔组15b。因为尘粒过滤器75不具有第二通孔组15b，所以布置有多条第一线l1。此外，包括在每个通孔组15a中的第一通孔15a1、通孔15a2、15a3......15an沿着与周缘端部部分16e垂直相交的方向以恒定间隔呈直线布置。此外，包括在各条第一线l1中的多个第一通孔15a1沿着周缘端部部分16e以恒定间隔呈直线布置(通孔15a2、15a3......15an类似布置)。第一通孔15a1和周缘端部部分16e之间的所有间隔恒定地设定为端部间隔d3。第一通孔15a1对应于端部通孔。

在尘粒过滤器75的情况下，平面开口率也设定为至少45％，厚度开口率也设定为至少50％。在这种情况下，如图19所示，相邻的四个通孔15a、15b、15c、15d被设定为代表性通孔。通孔15a、15b、15c、15d的中心是a0、b0、c0、d0，以这些中心为顶点的矩形为正方形。当通孔15a、15b、15c、15d的半径为r并且通孔15a、15b、15c、15d的每个间隔为a时，以中心a0、b0、c0、d0为顶点的正方形(□abcd)的面积s4：

s4＝(2r+a)²

此外，通孔15a、15b、15c、15d的布置在□abcd中的部分分别是扇区pa、pb、pc、pd，所有这些扇区pa、pb、pc、pd的面积s5：

s5＝πr²/4

因此，在□abcd中，未示出点的部分(即，敞开部分)的面积s6：

s6＝(πr²/4)×4＝πr²

因此，平面开口率(or2)是：

or2＝s6/s4

＝πr²/(2r+a)²

当上述or2设定为至少45％时，

πr²/(2r+a)²≧1/2×0.9

即，πr²≥(2r+a)²/2×0.9......等式(2)就足够了。

等式(2)的左侧表示通孔15的面积。此外，等式(2)的右侧表示□abcd的面积的一半的90％(即，面积的45％)。因此，在尘粒过滤器75的情况下，通孔15的面积大于或等于□abcd的面积的45％，使得平面开口率设定为至少45％。这里，□abcd是以包括在相邻的两个第一通孔组15a中的相邻的多个通孔15(15a、15b、15c、15d)的中心a0、b0、c0、d0为顶点的正方形。

在尘粒过滤器75的情况下，因为平面开口率设定为至少45％，并且厚度开口率设定为至少50％，类似于尘粒过滤器5。因此，形成有尘粒过滤器75的封装基板20也展现出与形成有尘粒过滤器5的情况类似的操作和效果。

(第二实施方案)

接下来，将参照图20，对根据本发明第二实施方案的mems封装件101的结构进行解释。这里，图20是对应于图1的透视图，示出了具有mems封装件101的mems麦克风200。

如图20所示，mems麦克风200具有mems封装件101、asic封装件191和帽99。

在根据第一实施方案的mems麦克风100的情况下，mems封装件1和asic封装件91通过倒装芯片接合安装在封装基板20上。

相比之下，在根据第二实施方案的mems麦克风200的情况下，mems封装件101和asic封装件191通过线接合安装在封装基板20上。

然后，与mems封装件1相比，mems封装件101的不同之处在于，尘粒过滤器5形成在mems芯片10上，并且其没有接合凸块4、音孔6、电极焊垫7、21，以及mems芯片10通过线16连接至asic92。

与asic封装件91相比，asic封装件191的不同之处在于，其通过线17而不是通过接合凸块93连接至封装基板20。

(制造mems封装件的方法)

随后，将参照图21至图27，对具有上述结构的mems封装件101的制造方法进行解释。这里，图21是示出稍后描述的mems晶片140的透视图，图22是示出稍后描述的过滤器晶片150的透视图。图23是示出用于制造过滤器晶片150的过滤器晶片制造步骤的主要部分的截面图，图24是示出光敏粘附剂层形成步骤的主要部分的截面图，图25是示出基板堆叠步骤的主要部分的截面图。图26、27是示出过滤器层转录步骤的主要部分的截面图。

在制造mems封装件101的方法中，使用如图21所示的mems晶片140和如图22所示的过滤器晶片150。此外，在制造mems封装件101的方法中包括过滤器晶片制造步骤、光敏粘附剂层形成步骤、基板堆叠步骤、过滤器层转录步骤、mems芯片制造步骤、mems芯片安装步骤和mems芯片连接步骤。

利用由硅制成的半导体晶片形成过滤器晶片140。在mems晶片140上按照规则布置形成多个mems区域141。当mems晶片140沿划线142被划分时，由每个mems区域141形成mems芯片10(每个晶片形成大约10,000-20,000个mems芯片10)。

与过滤器晶片50相比，过滤器晶片150的不同之处在于形成有过滤器层159。执行过滤器晶片制造步骤以制造过滤器晶片150，类似于过滤器晶片50。热移除层形成步骤和过滤器层形成步骤包括在过滤器晶片制造步骤中。在热移除层形成步骤中，如图23所示，在半导体晶片49的表面上形成热移除层53。此外，在过滤器层形成步骤中，在热移除层53上形成过滤器层159。

然后，如图22所示，在过滤器层159中，按照根据mems区域141的规则布置形成多个过滤器区域151。根据划线142，分割线152被布置在各个过滤器区域151之间。过滤器部分158布置在各个过滤器区域151中。每个过滤器区域151不具有用于布置两个或更多个过滤器部分158的空间。对于固定关于过滤器层159的过滤器部分158没有浪费。

然后，类似于过滤器部分58，每个过滤器部分158稍后变为上述尘粒过滤器5。在每个过滤器部分158中形成与尘粒过滤器5共用的多个通孔15。过滤器部分158根据尘粒过滤器5成形为修改的矩形形状。

另一方面，在光敏粘附剂层形成步骤中，如图24所示，在过滤器晶片150的表面上形成光敏粘附剂层61。通过施加光敏聚酰亚胺粘附剂片等形成光敏粘附剂层61。在这种情况下，光敏粘附剂层61以随后的孔形式结构形成在过滤器晶片150的表面上。在孔形式结构的情况下，光敏粘附剂层61成形为保留下述圆形部分并且将下述圆形部分的内部被移除，所述圆形部分对应于由每个mems区域141形成的mems芯片10的孔部分2c的周缘部分。通过曝光、显影使光敏粘附剂层61图案化。

此外，在基板堆叠步骤中，如图25所示，制造堆叠基板165。在这种情况下，在执行每个mems区域141与每个过滤器区域151之间的对准之后，堆叠mems晶片140和过滤器晶片150，使得mems晶片140与过滤器晶片150的光敏粘附剂层61堆叠，从而制造堆叠基板165。

在下一过滤器层转录步骤中，首先，将堆叠基板165加热。然后，通过该热量使热移除层53发泡。因此，如图26所示，从堆叠基板165移除热移除层53和半导体晶片49。因此，如图27所示，过滤器层159保留在光敏粘附剂层61上。由此，过滤器层159转录在mems晶片140上。

之后，执行疏水性施加步骤。在疏水性施加步骤中，将转录有过滤器层159的mems晶片140放入疏水容器中以利用疏水气体执行疏水处理。然后，疏水性被施加给mems晶片140。因此，疏水性不仅施加给尘粒过滤器5，还有膜板3和背板。因此，疏水性施加被有效地执行。此外，因为用疏水气体进行疏水性施加，所以永远不会损坏膜板3和背板。

此外随后，执行mems芯片制造步骤。在mems芯片制造步骤中，mems晶片140沿着划线142被切割。然后，mems晶片140被分成多个mems区域141。mems芯片10由各个mems区域41制造。在所制造的mems芯片10中形成上述尘粒过滤器5。

之后，执行mems芯片安装步骤。在mems芯片安装步骤中，将由mems芯片制造步骤制造的mems芯片10安装在封装基板20上。此外，执行mems芯片连接步骤。在mems芯片连接步骤中，mems芯片10通过利用线16、17的线接合安装在封装基板20上。以这种方式，制造mems封装件101。

因为mems封装件101具有尘粒过滤器5，类似于mems封装件1，因此mems封装件101展现出与mems封装件1相同的操作和效果。

特别是，在mems封装件101的情况下，因为用于形成尘粒过滤器5的过滤器区域151不具有用于布置两个或更多个过滤器部分158的空间，因此对于固定关于过滤器层159的过滤器部分158没有浪费。因此，形成有尘粒过滤器5(即，具有尘粒过滤器)的许多mems芯片10能够由一个晶片制造。因此，获得诸如制造成本降低和制造时间缩短等的效果。

(另一修改的实施例)

图29是对应于图1的截面图，示出了具有根据修改的实施例的mems封装件1a的mems麦克风100a。图30是对应于图2的截面图，示出了mems麦克风100a。

与mems封装件1相比，mems封装件1a的不同之处在于，尘粒过滤器5形成在mems芯片10上。因为mems封装件1a具有尘粒过滤器5，类似于mems封装件1，因此其表现出与mems封装件1相同的操作和效果。

在mems封装件1a的情况下，尘粒过滤器5形成在mems芯片10上。因此，mems芯片10通过与根据第二实施方案的mems封装件101类似的制造方法制造，此外，mems芯片10通过fcb安装在封装基板20上，从而制造mems封装件1a。

图31是对应于图20的截面图，示出了具有根据另一修改的实施例的mems封装件101a的mems麦克风200a。与mems封装件101相比，mems封装件101a的不同之处在于，尘粒过滤器5形成在封装基板20上。因为mems封装件101a具有尘粒过滤器5，类似于mems封装件101，因此其展现出与mems封装件101相同的操作和效果。

在mems封装件101a的情况下，在封装基板20上形成尘粒过滤器5。因此，通过使用与第一实施方案类似的封装板件40来制造mems封装件101a。在这种情况下，过滤器层59被转录在封装板件40上，类似于第一实施方案(例如，参见图17)。然后，通过线接合将mems芯片10等安装在封装板件40上，之后，执行疏水性施加步骤、板件切割步骤等，以制造mems封装件101a。

在上述实施方案中，示例性地解释了具有膜板3的mems封装件1，但是本发明能够应用于另一mems封装件。例如，本发明还适用于具有用作传感器、致动器等的mems芯片的mems封装件。此外，在该实施方案中示例性地解释了在膜板3的上侧和下侧布置有具有两个未示出的被称为背板的薄膜的“双背板”类型。本发明还适用于“单个背板”类型，具有布置在膜板3的一侧的一个背板。在这种情况下，形成两个接合凸块4就足够了。此外，虽然示例性地解释了被形成为在平面图中为圆形形状的通孔15，但是作为形成在尘粒过滤器5中的通孔，在尘粒过滤器中能够形成以非圆形形状诸如矩形、六角形等成形的通孔。在这种情况下，对于厚度开口率，其可以限定为通孔大小与尘粒过滤器厚度之比。

本发明不限于前述实施方案，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其组件进行各种改变和修改。此外，显然，可以基于前述解释来实施本发明的各种实施方案和修改的实施例。因此，在与所附权利要求等同的范围内，可以以除上述最佳模式之外的模式执行本发明。