将材料层相互粘结到一起的方法以及所得到的装置

摘要

装置和用于形成所述装置的方法，所述装置包括：第一玻璃材料层；和通过粘结材料与所述第一玻璃材料层粘结的第二材料层，其中所述粘结材料是由玻璃玻璃料材料、陶瓷玻璃料材料、玻璃陶瓷玻璃料材料和金属糊料中的一种形成的，所述粘结材料经熔融和固化。

权利要求

1.一种用于粘结材料层的方法，所述方法包括：

在第一和/或第二玻璃材料层的第一表面上设置粘结原材料，其中：(i)使用丝网印刷进行设置，以在第一和/或第二玻璃材料层上产生粘结原材料的图案；以及(ii)所述粘结原材料是由以下一种形成的：玻璃玻璃料材料、陶瓷玻璃料材料、玻璃陶瓷玻璃料材料和金属糊料；

将其上设置了图案的第一和/或第二玻璃材料层加热至足以将可能存在的有机材料烧掉的温度；

将第一和/或第二玻璃材料层进一步加热至超过粘结原材料的熔融温度，使得粘结原材料熔化并变得对于第一和/或第二玻璃材料层是上釉的；

将第一和第二玻璃材料层压制到一起，使得：(i)粘结材料的图案设置在其中；以及(ii)当熔融的粘结材料的相应图案设置在第一和第二玻璃材料层上时，在压制步骤前将熔融的粘结材料的相应图案相互对准；以及进一步加热第一和第二玻璃材料层，同时维持压制作用，使得粘结材料再熔融并将第一和第二玻璃材料层粘结到一起，其中，所述图案包括单元的X-Y方向阵列，每个单元的特征在于粘结原材料的连续的矩形周长；

第二玻璃材料层包括通过其的孔的阵列；

当以下至少一种情况时：(i)当第一和第二玻璃材料层压制到一起时，以及(ii)当使用丝网印刷在第二玻璃材料层上设置粘结原材料时，各个单元的粘结原材料的连续的矩形周长与第二玻璃板的相应的一个孔对准；

所述图案的特征还在于X方向的相邻单元被至少一条粘结原材料带条隔开；其中，所述图案包括在各个相邻单元之间的两条粘结原材料的平行带条；以及所述图案在Y方向的相邻单元之间不包括任意粘结原材料的带条。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下至少一个特征：粘结原材料的图案具有10μm或更好的厚度均匀性；

所得到的粘结的第一和第二玻璃材料层的平面度是0.75μm/mm或更好；以及第一和第二玻璃材料层之间的粘结是气密的。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所得到的粘结的第一和第二玻璃材料层的平面度是0.4μm/mm或更好。

4.如权利要求3所述的方法，所述方法还包括：

通过粘结与第二玻璃材料层的第一表面相对的第二表面和包含半导体芯片阵列的半导体晶片，以产生晶片水平的结构，使得第二玻璃材料层的各个孔与半导体芯片的相应的一个对准；以及将晶片水平的结构切成多个芯片，每个芯片包括层状结构，所述层状结构包括相应的一个半导体芯片、相应部分的第二玻璃材料层和通过其形成插入层的相应的孔、以及在第二玻璃材料层的孔上形成保护玻璃的相应部分的第一玻璃材料层。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，切片步骤包括：(a)沿着相应带条和粘结材料的矩形周长的相邻部分之间的线，以锯切不切割通过任意带条的方式，锯切通过第一玻璃材料层，但是不锯切通过第二玻璃材料层或半导体晶片；

(b)在步骤(a)之后，沿着相应的相邻带条对之间的线，以不锯切通过任意带条的方式，锯切通过第一玻璃材料层，但是不锯切通过第二玻璃材料层或半导体晶片；以及通过切割通过第二玻璃材料层和切割通过半导体晶片使得各个芯片单体化。

6.一种用于粘结材料层的设备，其包括：

第一玻璃材料层；以及

通过粘结材料与所述第一玻璃材料层粘结的第二材料层，其中所述粘结材料是由玻璃玻璃料材料、陶瓷玻璃料材料、玻璃陶瓷玻璃料材料和金属糊料中的一种形成的，所述粘结材料经熔融和固化，第二玻璃材料层包括通过其的孔的阵列；

粘结材料图案化形成绕着第二玻璃材料板的各个孔的连续周长；以及粘结材料的图案和相应的孔形成X-Y方向的单元阵列，每个单元包括被相应的一个粘结材料的连续周长围绕的一个孔。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于以下至少一个：粘结的第一和第二玻璃材料层的平面度是0.75μm/mm或更好；以及第一和第二玻璃材料层之间的粘结是气密的。

8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，粘结的第一和第二玻璃材料层的平面度是

0.4μm/mm或更好。

9.如权利要求6所述的设备，其特征在于以下至少一个：X方向的相邻单元在其之间包括至少一条粘结材料的线或带条；

X方向的相邻单元在其之间包括至少两条粘结材料的平行线或带条；以及Y方向的相邻单元在其之间不包括任意带条。

10.如权利要求6所述的设备，所述设备包括多个MEMS结构，每个此类MEMS结构与相应的一个孔对准设置。

说明书

将材料层相互粘结到一起的方法以及所得到的装置

[0001] 本申请根据35 U.S.C.§119，要求2012年2月29日提交的美国临时申请系列第61/604747号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。

[0002] 背景

[0003] 本发明的特征、方面和实施方式涉及装置的制造，其中将一层材料层与另一层粘结，例如在装置封装应用中，得到改进的方法和设备。

[0004] 数十年来，晶片粘结技术被用于产生用于半导体封装系统的密封。一些已知的晶片粘结技术可包括在两层材料层之间的中间层，并且可表征为采用有机粘合剂粘结，例如UV可固化有机环氧胶。虽然在本领域中将该粘结技术描述为提供气密密封，但是实践中，各种技术的气密程度是变化的，并且与密封接触的环境相关。该结果对于某些应用，特别是长期水蒸气暴露，是不令人满意的。

[0005] 已经发现丝网印刷法可用于向层状材料结构的一个或多个表面施加玻璃和/或陶瓷玻璃料糊料或者金属焊料糊料，之后通过加热步骤将一层或多层粘结在一起以实现气密密封。

[0006] 概述

[0007] 举例来说，存在改善在形成微电机械系统(MEMS)结构过程中实现的粘结特性和气密性的需求。

[0008] 一种此类MEMS是数字光处理器(DLPTM)，其是一种能够根据控制信号产生光的微显示器投影元件。例如，可以将多个DLP封装在一个数字投影仪中，从而为用户提供图像投影能力。DLP元件包括玻璃元件(保护玻璃)以保护位于玻璃后面的脆弱的MEMS结构。具体来说，DLP元件采用半导体芯片(通常是硅)上的小镜子的阵列，以从投影灯反射光，以形成图像。保护玻璃保护这些结构。保护玻璃包括两片层状玻璃：一层前玻璃(其厚度约为0.3-1.1mm)和插入玻璃层。在前玻璃的一侧上沉积图案化黑基质涂层(例如Cr堆叠)，以限定用于DLP投影元件的窗孔。在前玻璃的两侧都具有均匀的防反射(AR)涂膜堆叠。插入层通常是裸玻璃。

[0009] 在现有工艺中，将较大的前玻璃板(例如直径200mm的玻璃晶片，其远大于单个DLP元件)与较大的图案化的插入层玻璃板(例如，同样约为200mm直径的晶片)粘结。图案化中间板包括穿过其的多个孔，每个孔用于最终与单个DLP元件的MEMS结构对准。用于实现通过图案化插入板的孔的常用制造工艺可采用机械加工和/或蚀刻。通过紫外(UV)固化有价环氧化物的方式将前玻璃板与插入层玻璃板粘结。将该中间玻璃结构与半导体晶片(例如直径200mm的硅晶片)粘结，所述半导体晶片在其上包括多个MEMS结构，使得各个MEMS结构与通过插入层玻璃的相应的一个孔对准。换言之，以半导体晶片水平将中间玻璃结构与中间MEMS结构粘结。更具体地，还采用紫外(UV)固化有机环氧化物将玻璃结构与半导体晶片粘结。这里，用于各个单独的MEMS结构的各组电芯垫(electrical die pad)位于中间玻璃结构的插入板的下方。

[0010] 在与晶片水平的MEMS结构粘结之后，将整个堆叠切成片，从而获得多个单独的(各组电芯垫是暴露的)DLP元件用于封装到最终DLP投影仪芯片中。在典型应用中，在切成小片之后会约有80至600个此类DLP元件产生。

[0011] 在将前玻璃与插入层玻璃粘结过程以及将中间玻璃结构(具体地，是其插入层玻璃)与含MEMS结构的半导体晶片粘结过程期间，必须考虑并符合许多重要的要求。这些要求包括：(1)前玻璃和插入层玻璃材料对于下游密封过程是UV透光的；(2)前玻璃和插入层玻璃之间的粘结是气密的；(3)(产生气密密封)的粘结材料与用于MEMS结构和下游工艺的材料是化学相容的；(4)中间玻璃结构(即与插入层玻璃粘结的前玻璃)的平面度好于150μm；以及(5)整个晶片水平的堆叠(即，与含MEMS元件的半导体晶片粘结的中间玻璃结构)与晶片水平切成小片是相容的。

[0012] 发现用于粘结前玻璃板和插入玻璃板的常规过程所用的UV可固化环氧粘结技术不能可靠地提供气密密封，特别是对于水蒸气，这可能导致DLP装置的故障。事实上，发现粘合聚合物粘结渗透速率约为10-6立方厘米/秒。但是，根据本文所示和/或所述的一个或多个实施方式，发现可以采用新的粘结过程在前玻璃和插入玻璃板之间实现气密密封。

[0013] 为此，一个或多个实施方式可采用设置在前玻璃和/或插入玻璃材料层的第一表面上的粘结原材料，其中(i)采用丝网印刷进行布置，以在前玻璃和/或插入玻璃材料层上产生粘结原材料的图案；以及(ii)粘结原材料是由玻璃玻璃料材料、陶瓷玻璃料材料、玻璃陶瓷玻璃料材料和金属糊料中的一种形成的。之后，在其上设置了图案的前玻璃和/或插入玻璃材料层加热至足以将可能存在的有机材料烧掉的温度。接着，将前玻璃和/或插入玻璃材料层加热至超过粘结原材料的熔融温度，使得粘结原材料熔化并变得对于前玻璃和/或插入玻璃材料层是上釉的。

[0014] 接着，将前玻璃和中间玻璃材料层压制到一起。在仅在前玻璃和插入玻璃材料层的一个或另一个上设置粘结材料的图案的情况下，则在临压制之前，将前玻璃和插入玻璃材料层小心地放置使得图案适当地绕着和围绕着插入玻璃材料层的各个孔对准。当然，如果仅在插入玻璃材料层上设置粘结材料的图案，则在将粘结材料丝网印刷到插入玻璃材料层的过程中，就已经获得了粘结材料的对准。在分别在前玻璃和插入玻璃材料层上设置相应的粘结材料的图案的情况下，则在临压制之前，将各个图案小心地相互对齐对准。在压制过程中和/或之后，前玻璃和插入玻璃材料层被进一步加热至使得粘结材料再熔融，并将前玻璃和插入玻璃材料层粘结在一起。

[0015] 应注意的是，已经在其他描述中使用无机玻璃料材料(例如玻璃和/或陶瓷玻璃料)和金属糊料来产生气密密封。但是，本领域技术人员有明显的理由迄今为止不将此类材料用于生产前述DLP微显示投影元件。这些原因是无机玻璃料或金属糊料材料都不是UV透光的(这在制造此类DLP过程中是明显的要求之一)。此外，由于无机玻璃料材料和金属焊料各自的热膨胀系数通常明显不同于玻璃的热膨胀系数，没有已知的丝网印刷图案适用于将此类粘结材料施加到前玻璃和/或插入玻璃材料层。事实上，由于CTE的不匹配，如果不非常小心地设计合适的粘结图案的话，则粘结可能失效和/或所得粘结的中间玻璃结构的平面度可能落在可接受的范围外。因此，粘结图案(以及由此，丝网)的设计变得对于晶片水平的封装过程是极为重要的。

[0016] 本文所揭示和/或所述的实施方式提供了前玻璃和插入玻璃材料层之间的晶片水平的气密密封，其还符合上文所列出的下游加工的其他重要要求。

[0017] 本领域技术人员在结合附图阅读对本文所述的实施方式的描述之后，将清楚地了解本发明的其他方面、特征、优点等。

[0018] 附图简要说明

[0019] 为说明本文所揭示的各个方面和特征的目的，在附图中示出优选形式，但应理解，所涵盖的实施方式不限于所示的精确配置和手段。

[0020] 图1是说明根据本文所述的一个或多个实施方式的微显示投影元件的结构的框图；

[0021] 图2A-2E显示可用于制造图1的装置的方法和结构；

[0022] 图3所示是在制造图1的装置的过程中，用于形成中间粘结结构的过程中使用的合适的丝网的示意图；

[0023] 图4是图3的丝网的部分(A)的更详细的视图；以及

[0024] 图5是可采用图4的丝网的部分设置在表面上的粘结材料的图案的部分的详细视图。

[0025] 发明详述

[0026] 参考附图，图中相同的数字标出相同的元件，图1显示了根据本文所述的一个或多个实施方式的粘结结构100。结构100显示为前视示意图，并且可用于任意合适的应用，例如用于形成一个或多个DLP装置。

[0027] 结构100包括第一材料层102，例如由透明绝缘材料(如玻璃、玻璃陶瓷等)形成。在形成DLP装置的上下文中，第一材料层102可以是前玻璃材料层102。结构100还包括第二材料层104，其是由透光绝缘材料(例如玻璃、玻璃陶瓷等)的图案化板形成的。图案使得一个或多个孔106(仅显示1个)延伸通过其，其中各个孔106被相应的壁约束(在所示视图中仅壁104A和104B是可见的)。在形成DLP装置的上下文中，第二材料层104可以是插入玻璃材料层
104(其基础结构在上文中讨论)。孔106和对应壁104A、104B限定相应的DLP装置100的窗口区域。通过粘结材料108的图案的方式，使得前玻璃材料层102与插入玻璃材料层104粘结，由此，在前视图中仅其部分108A和108B是可见的。

[0028] 结构100还包括半导体层210，其与插入玻璃材料层104相连，并与孔106对准。在制造DLP装置的上下文中，半导体层210可以是微电机械系统(MEMS)210。通过紫外(UV)固化有机环氧化物的方式，将插入玻璃材料层104与MEMS 210粘结，在正视图中仅部分212A和212B是可见的。MEMS 210的多个电芯垫(214A和214B可见)位于插入玻璃材料层104下方，在该层和MEMS210之间。以这种方式，可以将光从相应的MEMS 210导向通过孔106并通过前玻璃材料层102。为了改进来自MEMS 210并通过第一材料层102的光透射的光学性质，层102的一侧或两侧可以涂覆AR涂层。

[0029] 现参见图2A-2E，其显示了可用于制造图1的结构100的方法和结构。具体参见图2A-2B，制造方法可包括将粘结原材料308设置在第一和/或第二玻璃材料层302和304的第一表面上。

[0030] 在形成前述结构100(例如DLP元件)的上下文中，第一玻璃材料层302可以是(与厚度相对的表面积)明显大于图1的单个结构100(其同样可以是单个DLP元件)的前玻璃材料层102的前玻璃材料层302。例如，前玻璃材料层302可以约为200mm的直径(但是也可以采用其他尺寸)。类似地，第二玻璃材料层304可以是(与厚度相对的表面积)明显大于单个结构100的插入材料层104的插入玻璃材料层304。例如，插入玻璃材料层304也可以约为200mm的直径(但是同样也可以采用其他尺寸)。

[0031] 优选粘结原材料308是由玻璃玻璃料材料、陶瓷玻璃料材料、玻璃陶瓷玻璃料材料或者金属糊料形成。使用丝网印刷过程将粘结原材料308设置到前玻璃材料层302和/或插入玻璃材料层304的第一表面上，产生粘结原材料的图案(用粘结原材料的单独的痕迹308A、308B和308C等表示)。如上所述，由于CTE的不匹配，如果不非常小心地设计设置粘结原材料308的合适的粘结图案的话，则所得的粘结可能失效和/或所得到的粘结的中间玻璃结构的平面度可能落在可接受的范围外。因此，粘结图案(以及由此，用于施涂粘结图案的丝网)的设计变得对于晶片水平的封装过程是极为重要的。

[0032] 现参考图3、4和5，并结合丝网和粘结图案的各个方面的描述。图3所示是用于将粘结原材料308设置到前玻璃材料层302和/或插入玻璃材料层304上的合适的丝网400。丝网400优选与前玻璃材料层302和插入玻璃材料层304是大致相同的表面积，其可以是约为
200mm的直径。用于形成丝网400的基础材料可以是常规的，但是尺寸、形状以及丝网开口的朝向的配置是完全不常规的。因而，丝网400的基础结构可以包括支撑乳液层的不锈钢丝网。可以采用光成像技术形成乳液层，以产生多个丝网开口，通过所述丝网开口，将粘结原材料308施加到前玻璃材料层302和/或插入玻璃材料层304上。丝网开口的排列是一种新的图案，发现这种新的图案在完成的产品中实现所需的粘结性质。

[0033] 丝网400中的丝网开口的图案如图4最佳所示，其显示了图3的丝网400的一个部分402的更详细的视图。所述部分402包括丝网开口的重复图案(或单元)404，其优选尽可能多地覆盖丝网400。

[0034] 图案包括单元404的X-Y方向阵列，每个单元404的特征在于连续的矩形周长丝网开口404A。连续的矩形周长丝网开口404A的尺寸和形状优选与通过插入玻璃材料层304的孔306的阵列互补，例如图2B的截面图中所示的孔306A、306B和306C。连续的矩形周长丝网开口404A的互补特性可包括以下一个或多个：(i)开口404A的内周边缘404B与对应的孔306的外周是基本相同或略大的尺寸；以及(ii)被开口404A的内周边缘404B和/或外周边缘404C约束的形状与孔306的形状(在该情况下是矩形形状)基本相同。

[0035] 图案可额外地或替代地表征为X方向的相邻单元404被至少一个线性丝网开口404D隔开(例如，形成下文所述的带条)。如下文所详述，发现特征在于X方向的相邻单元404被至少两个平行线性丝网开口404D和404E隔开的图案是特别有利的。在实验中发现，丝网开口404的图案在Y方向的相邻单元404之间无需包含任意线性丝网开口。但是，应注意的是，可以采用此类线性丝网开口并且可能会有助于改善粘结过程的许多特性。

[0036] 丝网400中的网孔丝网开口设计成与粘结原材料308(例如玻璃和/或陶瓷玻璃料材料)的粒度相容，以允许粘结原材料308挤过丝网400中的每个丝网开口，并提供材料厚度均匀性，优选10μm。由于较高粘度的玻璃和/或陶瓷玻璃料材料，使用至少40％开口面积、优选至少50％开口面积或者更优选至少60％开口面积的丝网400。此类开口面积特性优选与细丝直径结合使用，以产生丝网400的网孔，从而以所需的均匀的方式印刷粘结原材料308(特别是玻璃和/或陶瓷玻璃料材料)。例如，采用不超过约40μm，优选不超过约30μm，更优选不超过约20μm的丝直径，来生产丝网400的网孔。此外，用于生产丝网400的材料应该是在相对于拉伸丝网400至用于丝网印刷的合适张力时的低伸长率材料(小于或等于约8％，优选小于或等于约5％)。

[0037] 图5是可采用丝网400(具体地，图4所示的丝网400的部分402)所得到的粘结原材料308的粘结图案502的部分的详细视图。当考虑上述一个或多个因素来生产网孔400时，所得到的粘结原材料308的图案应该具有约10μm或更好的厚度均匀性。可预期的是，给定单元404的丝网开口的几何性质，粘结原材料308的图案也被与丝网400的单元404相似的单元
504的X-Y方向阵列的方式表征。

[0038] 例如，粘结原材料308的图案中的各个单元504可以包括粘结原材料308的连续的矩形周长504A。粘结原材料308的连续的矩形周长504A的尺寸和形状优选与通过插入玻璃材料层304的孔306的阵列互补。例如，可以将粘结原材料308丝网印刷到前玻璃材料层302的表面上(图2A)。当通过图5的线2A-2A观察截面中的印刷的粘结原材料308时(其对应图2A所示的视图)，构成连续的矩形周长504A的粘结原材料308的相应的区段(例如，区段308A和308B)与相关的孔306(例如，图2B的截面中所示的孔306A)是互补的。

[0039] 作为补充或替代，可以将粘结原材料308丝网印刷到插入玻璃材料层304的表面上(图2B)。当通过图5的线2B-2B观察截面中的印刷的粘结原材料308时(其对应图2B所示的视图)，构成连续的矩形周长504A的粘结原材料308的相应的区段(例如，区段308A和308B)与相关的孔306A是也互补的。

[0040] 更一般地，连续的矩形周长504A的互补特性可包括以下一个或多个：(i)粘结原材料308的内周边缘504B与对应的孔306的外周是基本相同或略大的尺寸；以及(ii)被粘结原材料308的内周边缘504B和/或外周边缘504C约束的形状与孔306的形状(在该情况下是矩形形状)基本相同。图案的单元504和孔306的一个或多个上述互补特性优选地导致现在或之后的粘结原材料308的连续的矩形轴长504A与各个孔306的对准。

[0041] 图案可额外地或替代地表征为X方向的粘结原材料308的相邻单元504被至少一个粘结原材料308的线性带条504D隔开。如下文所详述，发现特征在于X方向的相邻单元504被至少两个平行线性带条504D和504E隔开的图案是特别有利的。在实验中发现，Y方向的相邻单元504的图案无需包含任意带条，但是如果需要的话，可以采用此类带条。

[0042] 还应注意的是，可以改进并采用分配技术(相对于丝网印刷)以产生上文所述的粘结原材料图案502。

[0043] 回到图2A和2B，在前玻璃材料层302和/或插入玻璃材料层304上设置(例如，丝网印刷)了粘结原材料308之后，将所述层加热至足以将可能存在的有机材料烧掉的温度。接着，将所述层进一步加热至超过粘结原材料308的熔融温度，使得粘结原材料308熔化并变得对于前玻璃材料层和/或插入玻璃材料层是上釉的。

[0044] 参见图2C，之后将前玻璃材料层302与插入玻璃材料层304相互对准，使得上釉的粘结材料的图案(或多个图案)设置在其中。例如，当仅将粘结原材料308丝网印刷到前玻璃材料层302的表面上然后上釉时，前玻璃材料层302和插入玻璃材料层304的对准涉及确保各个单元504(其仅在前玻璃材料层302上)的上釉的粘结材料的连续的矩形周长504A与插入玻璃材料层304的对应的孔306对准。

[0045] 当仅将粘结原材料308丝网印刷到插入玻璃材料层304的表面上然后上釉时，各个单元504的上釉的粘结材料的连续的矩形周长504A应该已经与插入玻璃材料层304的对应的孔306对准。从而，前玻璃材料层302与插入玻璃材料层304的对准涉及确保所述层以宏观意义对准。

[0046] 但是，当将粘结原材料308丝网印刷到前玻璃材料层302和插入玻璃材料层304上然后上釉时，对准应该确保上釉的粘结材料(其设置在玻璃层302和304上)的相应的图案的相互对齐和对准。

[0047] 一旦实现上述对准，将前玻璃材料层302和插入玻璃材料层304压制到一起(图2C)。接着，进一步加热前玻璃材料层302和插入玻璃材料层304，同时维持压制作用，使得上釉的粘结材料再熔融并将前玻璃材料层302和插入玻璃材料层304粘结到一起。应注意的是，所得到的图2C的中间玻璃结构的特性包括气密性(即，层302和304之间的粘结)以及约
0.75μm/mm或更好，优选约0.4μm/mm或更好的平面度。通过使用丝网印刷过程所得到的粘结材料308的带条504E和504F、粘结材料308的厚度均匀性和/或粘结原材料308的痕迹的合适宽度，实现了该平面度。

[0048] 虽然不需要实践一些实施方式，但是所述方法可进一步包括通过将中间玻璃结构(图2C)与另一结构，例如半导体晶片310(图2D)粘结来生产晶片水平的结构。半导体晶片310可包括限定在其上的许多半导体芯片。与生产结构100(例如DLP装置)的例子相一致，半导体晶片310可以是含有许多MEMS装置(芯片)的硅晶片304，并且可以是(与厚度相对的表面积)明显大于图1所示的单个结构100的半导体MEMS层210。例如，MEMS层304可以约为
200mm的直径(但是同样也可以采用其他尺寸)。

[0049] 更特别地，可以使得与插入玻璃材料层304的第一表面相对的第二表面与MEMS层310相粘结。可以使用紫外(UV)固化有机环氧化物312实现粘结机制。不考虑特定的粘结技术，插入玻璃材料层304的各个孔306应该与每一个半导体芯片(例如各个MEMS)对准。

[0050] 之后，将晶片水平(堆叠)的结构切成许多个芯片，每个芯片包括层状结构，所述层状结构包括相应的一个半导体芯片(例如MEMS芯片)、相应部分的插入玻璃材料层、相应部分的穿过其的孔以及相应部分的前玻璃材料层(其在孔上形成保护玻璃)。

[0051] 在切成小片的过程中，可以将晶片水平(堆叠)的结构安装到切片带上，其具有将结构保持在薄片金属框架上的粘性背衬。可以通过划线和断裂、通过机械锯切(通常是用称作划片机的机器)或者通过激光切割来完成实际切成小片的过程。一旦将晶片结构切成小片之后，留在切片带上的片被称作芯片、小片或者片。芯片可以留在切片带上直至通过芯片处理设备(例如芯片粘结器或芯片分选器)在后续的电子组装过程中移除它们。

[0052] 参见图2E，切成小片的过程可包括沿着相应的线352A、352B、352C和352D等，锯切通过前玻璃材料层302，但是不锯切通过插入玻璃材料层304或者MEMS层310。这些初始锯切线优选在相应的带条504D和504E之间，并且与粘结材料的矩形周长504A相邻，使得锯切不切割通过任意带条。之后，切成小片的过程包括沿着线354A和354B等锯切通过前玻璃材料层302，但是不锯切通过插入玻璃材料层304或MEMS层310，所述线在相应对的相邻的带条504D和504E之间(但是不锯切通过任意带条)。最后，通过沿着线354切割通过插入玻璃材料层304并通过MEMS层310，使得芯片单体化。所得芯片具有如图1所示的结构。

[0053] 虽然已经结合特定的细节描述了本文所揭示的方面、特征和实施方式，但应理解，这些细节仅仅是对更广泛的原理和应用的说明。因此，应当理解，在不背离所附权利要求书的精神和范围的前提下，可以对列举的实施方式进行各种修改，并且可以设计其他实现形式。