微机电封装结构及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种微机电(microelectromechanical systems, MEMS)封装结构及其制作方法，尤其是涉及一种具有湿气阻隔层的微机电封装结构。
【背景技术】
[0002]MEMS装置包括具有微机电的基板与微电子电路整合在一起。此种装置可形成例如微感应器(microsensors)或微驱动器(microactuators)，其基于例如电磁、电致伸缩(electrostrictive)、热电、压电、压阻(piezoresistive)等效应来操作。MEMS装置可通过微电子技术例如光刻、气相沉积、及蚀刻等，在绝缘层或其他的基板上制得。近来，有使用与现有的模拟及数字CMOS (互补式金属氧化物半导体)电路的同类型的制造步骤(例如材料层的沉积与材料层的选择性移除)来制造MEMS。
[0003]然而现行微机电结构与一基底，例如玻璃基板进行组装时通常会遇到高温与高湿度等问题。随着湿度增加，空气中的水分子与湿气容易进入元件中并影响整个元件的运作。因此如何改良现有微机电结构与其制作方法来阻隔湿气即为现今一重要课题。
【发明内容】
[0004]因此本发明是公开一种微机电封装结构，以解决上述现有问题。
[0005]本发明优选实施例是公开一种制作微机电封装结构的方法。首先提供一微机电结构，然后利用一封胶将一第一玻璃基板设置于微机电结构上，之后再涂布一湿气阻隔层于该第一玻璃基板、该封胶以及该微机电结构的侧壁。
[0006]本发明还公开一种微机电封装结构，其包含一第一玻璃基板设于一微机电结构上，一封胶设于该第一玻璃基板与该微机电结构之间，以及一第一湿气阻隔层设于该第一玻璃基板、该封胶以及该微机电结构的侧壁。
【附图说明】
[0007]图1为本发明优选实施例制作一微机电结构的方法示意图；
[0008]图2为本发明另一实施例的一微机电封装结构的结构示意图。
[0009]符号说明
[0010]12 微机电结构14 第一玻璃基板
[0011]16 封胶18 透镜阵列
[0012]20 黑色矩阵22 金属框架
[0013]24 基底26 导线
[0014]28 湿气阻隔层30 防湿层
[0015]32 保护层34 防水层
[0016]36 框胶38 第二玻璃基板
[0017]40 黑色矩阵
[0018]62第一玻璃基板64微机电结构
[0019]66封胶68湿气阻隔层
[0020]70透镜阵列72黑色矩阵
[0021]74防湿层76保护层
[0022]78防水层80基底
[0023]82基座84阶梯部
[0024]86第二玻璃基板88黑色矩阵
[0025]90框胶92湿气阻隔层
[0026]94导线
【具体实施方式】
[0027]请参照图1，图1为本发明优选实施例制作一微机电结构的方法示意图。如图1所不，首先提供一微机电结构12，然后利用一封胶(sealant) 16将一第一玻璃基板14设置于微机电结构12上。在本实施例中，微机电结构12表面可设置一透镜阵列18，且多个黑色矩阵20可镶嵌于第一玻璃基板14内来调整照射至透镜阵列18的光线的方向。在本实施例中，封胶16优选由环氧树脂所构成，但不局限于此。
[0028]接着于第一玻璃基板14与微机电结构12组装在一起的时候将一金属框架22设置于一基底24上，其中基底22优选由陶瓷所构成。随后将组装后的第一玻璃基板14与微机电结构12设置于基底24上，然后进行一打线(wire bonding)制作工艺以形成多条导线26与一密封胶(encapsulant)(图未示)电连接微机电结构12与基底24。
[0029]然后可选择性进行一表面处理，以于第一玻璃基板14与微机电结构12表面产生OH键。在本实施例中，表面处里可包含一氧气等离子体处理或一紫外线臭氧处理，但不局限于此。
[0030]接着于第一玻璃基板14与微机电结构12的上表面与侧壁产生足够的OH键结后涂布一湿气阻隔层28于第一玻璃基板14、封胶16以及微机电结构12侧壁。涂布湿气阻隔层28的方式可先用一胶布遮住第一玻璃基板14上表面，然后进行一原子层沉积(atomiclayer deposit1n, ALD)制作工艺，通入三甲基招(trimethyIaluminum)及水并将温度控制介于100°C至150°C，且优选于100°C以形成一由AlOJ^构成的防湿层30于第一玻璃基板14、封胶16以及微机电结构12侧壁。另外所形成的防湿层30厚度优选介于5埃至200埃。
[0031]随后进行另一原子层沉积制作工艺，通入1，2-双(三氯甲硅基)乙烷(I, 2-Bis (trichlorosilyl) ethane)与水，并将温度控制介于25°C至50°C，且优选于35°C以形成一由S1J^构成的保护层32于防湿层30上。需注意的是，除了以原子层沉积制作工艺形成保护层32，本发明又可选择以S1x蒸镀或溅镀方式形成保护层32，该些变化型均属本发明所涵盖的范围。另外所形成的保护层32厚度优选介于20埃至200埃。
[0032]之后进行一化学气相沉积(chemical vapor deposit1n, CVD)制作工艺，通入辛基三乙氧基娃烧(Octyltriethoxysilane)并将温度控制介于25°C至150°C以形成一由自组单分子层(self-assembly monolayer, SAM)所构成的防水层34于保护层32上。在本实施例中所形成的防水层34厚度优选介于20埃至200埃。
[0033]通过防水层34来隔绝大部分的水分子，利用保护层32来吸收外在应力并同时维持微机电结构的整体形状，最后利用防湿层30防止剩余较小的水分子进入整个元件内，本发明可利用由防湿层30、保护层32与防水层34所组成的湿气阻隔层28来防止外在水气或湿气影响到微机电结构12与第一玻璃基板14之间的元件。例如，本发明可由此维持微机电结构12上透镜阵列18的移动与运作，进而确保整个元件的整体效能不受影响。
[0034]需注意的是，本实施例虽依序形成防湿层30、保护层32以及防水层34，但不局限于此，本发明又可依据制作工艺需求先重复进行形成防湿层30与保护层32的步骤，例如形成多层交错的防湿层30与保护层32之后才形成防水层34，此实施例也属本发明所涵盖的范围。
[0035]另外，本实施例虽优选于第一玻璃基板14与微机电结构12黏着于金属框架22之后将包含防湿层30、保护层32与防水层34等三者的湿气阻隔层28涂布于第一玻璃基板14、封胶16以及微机电结构12侧壁，但不局限于此顺序，本发明又可于第一玻璃基板14及微机电结构12与金属框架22及基底24结合之前便先涂布湿气阻隔层28，此变化型也属本发明所涵盖的范围。
[0036]在结合上述元件后，可选择性涂上一框胶(molding glue) 36于基底24上并填满湿气阻隔层28与金属框架22之间的缝隙，然后再将一第二玻璃基板38设置于金属框架22上。至此即完成本发明优选实施例的一微机电封