装配结构及其形成方法与形成封闭式封胶结构的方法

摘要

本发明公开提供一种装配结构及其形成方法与形成封闭式封胶结构的方法。该装配结构其中的第一材料层位于基材上。疏水层则与第一材料层化学性相连。图案化第二材料层位于基材上，没有与疏水层相连或稍微与疏水分子化学性相连并被第一材料层所围绕。封闭式封胶墙直接位于图案化第二材料层上。盖层直接位于封闭式封胶墙上，而完全覆盖封闭式封胶墙。

权利要求

1.一种装配结构，包含：

元件，位于一基材上；

第一材料层，位于该基材上；

疏水层，与该第一材料层化学性相连，来修饰该第一材料层的一表面能；

图案化第二材料层，位于该基材上并被该第一材料层所围绕，其中该第一材料层不同于该图案化第二材料层；

封闭式封胶墙，直接位于该图案化第二材料层上；以及

盖层，直接接触该封闭式封胶墙，以完全覆盖该封闭式封胶墙，其中该第一材料层凹陷以容置与该基材直接接触的该图案化第二材料层，且该第一材料层与该图案化第二材料层不具有覆盖关系。

2.如权利要求1所述的装配结构，其中该元件包含一光学元件与一微机电系统(MEMS)元件的至少一者。

3.如权利要求1所述的装配结构，其中该图案化第二材料层具有一矩形外框。

4.如权利要求1所述的装配结构，其中当该第一材料层选自由氧化铝、铟锡氧化物、石英、氧化硅与硅所组成的群组时，该图案化第二材料层选自由氧化锡、氧化铬、氧化钛、氧化铁、镍、铁、锌、钢、铜、热蒸发氧化硅、碳酸钙、硫酸钙与石墨所组成的群组，又当该第一材料层选自由氧化铝、铟锡氧化物、石英、氧化硅、硅、氧化锡、氧化铬、氧化钛、氧化铁、镍、铁、锌、钢与铜所组成的群组时，该图案化第二材料层选自由热蒸发氧化硅、碳酸钙、硫酸钙与石墨所组成的群组。

5.一种装配结构，包含：

元件，位于一基材上；

第一材料层，位于该基材上；

疏水层，与该第一材料层化学性相连，来修饰该第一材料层的一表面能；

图案化第二材料层，位于该基材上并被该第一材料层所围绕，其中该第一材料层不同于该图案化第二材料层；

封闭式封胶墙，直接位于该图案化第二材料层上；以及

盖层，直接接触该封闭式封胶墙，以完全覆盖该封闭式封胶墙，其中该图案化第二材料层位于该第一材料层上又不直接接触该基材，且该图案化第二材料层与该基材之间仅具有覆盖该元件的该第一材料层。

6.如权利要求1或5所述的装配结构，其中该疏水层不直接接触该封闭式封胶墙。

7.如权利要求1或5所述的装配结构，其中该封闭式封胶墙的形状为一空心框。

8.一种形成装配结构的方法，包含：

形成一第一材料层，以覆盖一基材与一元件；

形成一图案化第二材料层，而为该第一材料层所围绕；

进行一选择性修饰步骤，而在该第一材料层与该图案化第二材料层同时存在下独有地修饰该第一材料层的一表面能；

进行一检验步骤，而在该选择性修饰步骤后检验该元件的一电性；以及将一盖层在一封闭式封胶的存在下固定至该基材上，而形成一装配结构，其中该封闭式封胶与该盖层以及该图案化第二材料层相连。

9.如权利要求8所述的形成装配结构的方法，还包含：进行一熟化步骤，来熟化该封闭式封胶而形成一封闭式封胶墙。

10.如权利要求9所述的形成装配结构的方法，还包含：进行一封装步骤，来封装该装配结构而形成一装配封装结构。

11.如权利要求8所述的形成装配结构的方法，其中当该第一材料层选自由氧化铝、铟锡氧化物、石英、氧化硅与硅所组成的群组时，该图案化第二材料层选自由氧化锡、氧化铬、氧化钛、氧化铁、镍、铁、锌、钢、铜、热蒸发氧化硅、碳酸钙、硫酸钙与石墨所组成的群组，又当该第一材料层选自由氧化铝、铟锡氧化物、石英、氧化硅、硅、氧化锡、氧化铬、氧化钛、氧化铁、镍、铁、锌、钢与铜所组成的群组时，该图案化第二材料层选自由热蒸发氧化硅、碳酸钙、硫酸钙与石墨所组成的群组。

12.如权利要求8所述的形成装配结构的方法，其中该第一材料层凹陷以容置与该基材直接接触的该图案化第二材料层。

13.如权利要求8所述的形成装配结构的方法，其中进行该选择性修饰步骤包含：形成一疏水层，而独有地与该第一材料层相连。

14.如权利要求8所述的形成装配结构的方法，其中该第一材料层与一第三材料层一起定义一当中的凹穴以容置该图案化第二材料层，使得该第三材料层被图案化第二材料层所围绕。

15.如权利要求8所述的形成装配结构的方法，其中将该盖层固定至该基材上时，该封闭式封胶位于该盖层上。

16.如权利要求8所述的形成装配结构的方法，其中将该盖层固定至该基材上时，该封闭式封胶位于该图案化第二材料层上。

17.一种形成封闭式封胶结构的方法，包含：

提供一基材，其中该基材具有位于该基材上的一元件、又一第一材料层与一图案化第二材料层都位于该基材上，且该图案化第二材料层被该第一材料层所围绕；

将一疏水材料涂到该第一材料层与该图案化第二材料层上，但只选择性修饰该第一材料层的一表面能；

在一封闭式封胶的存在下，将一盖层固定至该基材上；以及熟化该封闭式封胶而形成一封闭式封胶结构，其中该封闭式封胶结构与该盖层以及该图案化第二材料层相连。

18.如权利要求17所述的形成封闭式封胶结构的方法，其中当该第一材料层选自由氧化铝、铟锡氧化物、石英、氧化硅与硅所组成的群组时，该图案化第二材料层选自由氧化锡、氧化铬、氧化钛、氧化铁、镍、铁、锌、钢、铜、热蒸发氧化硅、碳酸钙、硫酸钙与石墨所组成的群组，又当该第一材料层选自由氧化铝、铟锡氧化物、石英、氧化硅、硅、氧化锡、氧化铬、氧化钛、氧化铁、镍、铁、锌、钢与铜所组成的群组时，该图案化第二材料层选自由热蒸发氧化硅、碳酸钙、硫酸钙与石墨所组成的群组。

19.如权利要求17所述的形成封闭式封胶结构的方法，其中该第一材料层凹陷以容置与该基材直接接触的该图案化第二材料层。

20.如权利要求17所述的形成封闭式封胶结构的方法，其中将该盖层固定至该基材上时，该封闭式封胶位于该盖层上。

21.如权利要求17所述的形成封闭式封胶结构的方法，其中将该盖层固定至该基材上时，该封闭式封胶位于该图案化第二材料层上。

说明书

装配结构及其形成方法与形成封闭式封胶结构的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种装配结构、形成一种装配结构的方法与形成封闭式封胶结构的方法。特定言之，本发明特别针对以歧视性的方式引入与一表面化学性相连的疏水材料，而在一种装配结构中选择性地建立出封闭式封胶墙、以及形成此装配结构的方法与形成用于装配结构的封闭式封胶结构的方法。

背景技术

[0002] 在现今微机电系统(MEMS)，例如用于微显示器，的制作工艺中，基材需要经过表面修饰(surface modification)来处理后续的电性检核(electrical properties check)。然而，由于经过修饰的表面其表面能(surface energy)太低，以致于使得封胶(sealant)不能牢固地附着在经过修饰的表面上，因此经过修饰的表面后续还需要再经过退化处理(deterioration)，方便将封胶派分(dispensing)在基材的表面上。开放式(open-loop)封胶墙通常会形成在基材与盖玻璃之间。现今的制作工艺顺序，可以以以下的方式来说明：

[0003] 晶片→原子层沉积膜(atomic layer deposition,ALD)film→第一次表面修饰→电性检核→第一次表面修饰后退化处理→表面上派分开放式封胶→元件装配→第二次表面修饰→封装

[0004] 由于修饰后的低能表面(low-energy surface)常常会妨碍粘着剂(封胶)正确地粘附在其表面上，所以在第一次表面修饰退化处理后为了要封装，又需要第二次表面修饰，因此仍然亟需一种新颖的制造方法来应对前述的问题，并同时简化目前用来制造微显示器的制作工艺。

发明内容

[0005] 有鉴于此，本发明提出了一种装配结构、形成一种装配结构的方法与形成一种封闭式封胶结构的方法。由于本发明方法中只需要单次的表面修饰，所以第一次表面修饰后退化处理与形成开放式封胶的步骤都不再需要了，也不用引入第二次表面修饰来取代前次的表面修饰，于是就大大地简化了用来制作微机电系统的制作工艺。

[0006] 本发明在第一方面提出了一种装配结构。本发明的装配结构，包含元件、第一材料层、疏水层、图案化第二材料层、封闭式封胶墙、视情况需要的第三材料层与盖层。元件位于基材上，位于基材上的第一材料层覆盖元件而成为埋入式元件。疏水层以化学性的方式与第一材料层相连，来修饰第一材料层的表面能。图案化第二材料层位于基材上、没有疏水层并被第一材料层所围绕。第一材料层的材料与图案化第二材料层的材料不同。封闭式封胶墙直接位于图案化第二材料层上。盖层位于封闭式封胶墙上、直接接触封闭式封胶墙，以完全覆盖封闭式封胶墙。

[0007] 在本发明一实施方式中，元件包含光学元件或是微机电系统元件的至少一者。

[0008] 在本发明另一实施方式中，图案化第二材料层具有一矩形外框。

[0009] 在本发明另一实施方式中，当第一材料层选自由氧化铝、铟锡氧化物、石英、氧化硅与硅所组成的群组时，图案化第二材料层选自由氧化锡、氧化铬、氧化钛、氧化铁、镍、铁、锌、钢、铜、热蒸发氧化硅、碳酸钙、硫酸钙与石墨所组成的群组。

[0010] 在本发明另一实施方式中，当第一材料层选自由氧化铝、铟锡氧化物、石英、氧化硅、硅、氧化锡、氧化铬、氧化钛、氧化铁、镍、铁、锌、钢与铜所组成的群组时，图案化第二材料层选自由热蒸发氧化硅、碳酸钙、硫酸钙与石墨所组成的群组。

[0011] 在本发明另一实施方式中，第一材料层凹陷以容置与基材直接接触的图案化第二材料层。

[0012] 在本发明另一实施方式中，第一材料层与第三材料层一起定义位于当中的凹穴以容置图案化第二材料层，使得第三材料层被图案化第二材料层所围绕。

[0013] 在本发明另一实施方式中，图案化第二材料层位于第一材料层上又不直接接触基材。

[0014] 在本发明另一实施方式中，疏水层不直接接触封闭式封胶墙。

[0015] 在本发明另一实施方式中，封闭式封胶墙的形状为一空心框。

[0016] 本发明在第二方面又提出了一种形成装配结构的方法。首先，形成覆盖基材与元件的第一材料层。其次，形成为第一材料层所围绕的图案化第二材料层。然后，进行选择性修饰步骤，而在第一材料层与图案化第二材料层同时存在下独有地修饰第一材料层的表面能。继续，进行检验步骤，而在选择性修饰步骤后检验元件的电性。再来，将盖层在封闭式封胶的存在下固定至基材上，而形成装配结构，其中的封闭式封胶与盖层以及图案化第二材料层相连。

[0017] 在本发明一实施方式中，形成装配结构的方法，更包含进行熟化步骤，来熟化封闭式封胶而形成封闭式封胶墙。

[0018] 在本发明另一实施方式中，形成装配结构的方法，更包含进行封装步骤，来封装装配结构而形成装配封装结构。

[0019] 在本发明另一实施方式中，当第一材料层选自由氧化铝、铟锡氧化物、石英、氧化硅与硅所组成的群组时，图案化第二材料层选自由氧化锡、氧化铬、氧化钛、氧化铁、镍、铁、锌、钢、铜、热蒸发氧化硅、碳酸钙、硫酸钙与石墨所组成的群组。

[0020] 在本发明另一实施方式中，当第一材料层选自由氧化铝、铟锡氧化物、石英、氧化硅、硅、氧化锡、氧化铬、氧化钛、氧化铁、镍、铁、锌、钢与铜所组成的群组时，图案化第二材料层选自由热蒸发氧化硅、碳酸钙、硫酸钙与石墨所组成的群组。

[0021] 在本发明另一实施方式中，第一材料层凹陷以容置与基材直接接触的图案化第二材料层。

[0022] 在本发明另一实施方式中，进行选择性修饰步骤包含形成疏水层，而独有地与第一材料层相连。

[0023] 在本发明另一实施方式中，将盖层固定至基材上时，封闭式封胶位于盖层上。

[0024] 在本发明另一实施方式中，将盖层固定至基材上时，封闭式封胶位于图案化第二材料层上。

[0025] 本发明在第三方面另提出了一种形成封闭式封胶结构的方法。首先，提供基材。基材具有位于基材上的元件、又第一材料层与图案化第二材料层两者都位于基材上，且图案化第二材料层覆盖元件又被第一材料层所围绕。其次，将疏水材料涂到第一材料层与图案化第二材料层两者上，而选择性地修饰第一材料层的表面能。然后，在封闭式封胶的存在下，将盖层固定至基材上。继续，熟化封闭式封胶而形成封闭式封胶结构，其中封闭式封胶结构与盖层以及图案化第二材料层两者相连。

[0026] 在本发明一实施方式中，当第一材料层选自由氧化铝、铟锡氧化物、石英、氧化硅与硅所组成的群组时，图案化第二材料层选自由氧化锡、氧化铬、氧化钛、氧化铁、镍、铁、锌、钢、铜、热蒸发氧化硅、碳酸钙、硫酸钙与石墨所组成的群组。

[0027] 在本发明另一实施方式中，当第一材料层选自由氧化铝、铟锡氧化物、石英、氧化硅、硅、氧化锡、氧化铬、氧化钛、氧化铁、镍、铁、锌、钢与铜所组成的群组时，图案化第二材料层选自由热蒸发氧化硅、碳酸钙、硫酸钙与石墨所组成的群组。

[0028] 在本发明另一实施方式中，第一材料层凹陷以容置与基材直接接触的图案化第二材料层。

[0029] 在本发明另一实施方式中，将盖层固定至基材上时，封闭式封胶位于盖层上。

[0030] 在本发明另一实施方式中，将盖层固定至基材上时，封闭式封胶位于图案化第二材料层上。

[0031] 由于本发明提出以歧视性的方式，在第一材料层与图案化第二材料层同时存在下得以排他地修饰第一材料层的表面能，而几乎不会影响到图案化第二材料的表面，所以能够将疏水材料专门地引入第一材料层的表面并与第一材料层的表面化学性相连，于是后续能在装配结构中选择性地在图案化第二材料层上建立封闭式封胶墙。这样一来，先前技术中所必要的第一次表面修饰后退化处理、开放式封胶墙与形成开放式封胶的步骤都不再需要了，也不用再引入第二次表面修饰来取代前次的表面修饰。本发明的技术方案于是就能大大地简化了原先用来制作微机电系统的制作工艺。

附图说明

[0032] 图1至图8为本发明方法的例示性流程，其中：

[0033] 图2A为图2的基材的示意图；

[0034] 图3A为图3的基材的示意图；

[0035] 图3B为图案化第二材料层的表面与第一材料层的表面一样高的示意图；

[0036] 图3C为第一材料层凹陷以容置图案化第二材料层的示意图；

[0037] 图4A为图4的上视图；

[0038] 图4B为图案化第二材料层嵌在经过修饰的第一材料层中；

[0039] 图4C为图案化第二材料层凹入经过修饰的第一材料层中；

[0040] 图6A绘示图6的示意图；

[0041] 图6B绘示依据图4B的示意图；

[0042] 图6C绘示依据图4C的示意图；

[0043] 图6D为粘胶涂到盖层上，安排成棋盘格图案；

[0044] 图6E为粘胶涂到盖层上，安排成交错图案；

[0045] 图9为坚固的装配结构进行过裁切步骤与封装步骤，而形成装配封装结构的示意图；

[0046] 图10为本发明装配结构中，图案化第二材料层直接位于第一材料层上而不直接接触基材的示意图；

[0047] 图10A为本发明装配结构中，图案化第二材料层嵌入第一材料层的凹穴中又直接接触基材的示意图；

[0048] 图10B为本发明装配结构中，图案化第二材料层凹入第一材料层的凹穴中又直接接触基材的示意图；

[0049] 图11为选择性修饰之前在二氧化硅表面上与三氧化二铝表面上的水滴的示意图；

[0050] 图11A为选择性修饰之后在二氧化硅表面上与三氧化二铝表面上的水滴示意图。

[0051] 符号说明

[0052] 100 基材

[0053] 101 元件

[0054] 102 装配结构

[0055] 103 装配封装结构

[0056] 104 装配结构

[0057] 105 周边区域

[0058] 106 封胶区域

[0059] 109 图案化掩模

[0060] 110 第一材料层

[0061] 111 表面

[0062] 112 凹穴

[0063] 119、118 氧化铝

[0064] 120 图案化第二材料层

[0065] 121 表面

[0066] 122 多余的图案化第二材料层

[0067] 129 氧化硅

[0068] 130 疏水层

[0069] 131 材料

[0070] 132 分子

[0071] 140 胶

[0072] 141 密封空间

[0073] 142 胶墙

[0074] 143 管芯

[0075] 150 盖层

[0076] 151 填料

[0077] 161 陶瓷底材

[0078] 162 粘胶

[0079] 163 打线

[0080] 164 封材

[0081] 165 黑色矩阵

[0082] 166 顶盖

[0083] 167 金属框

具体实施方式

[0084] 本发明提供一种装配结构、形成此装配结构的方法与形成用于装配结构的封闭式封胶结构的方法。由于引入选择性修饰步骤，本发明只需经过单次表面修饰步骤，而在第一材料层与图案化第二材料层同时存在下专门修饰第一材料层的表面能，结果是疏水层与第一材料层的表面化学性相连，来专门修饰第一材料层的表面能。在疏水层的帮助下，封胶材料可以单纯地涂在图案化第二材料层上形成封闭框。封闭式封胶材料之后可以再加以熟化，而形成用于装配结构中的封闭式封胶墙。

[0085] 本发明提供一种形成装配结构的方法，此方法也可以用来形成封闭式封胶结构。图1至图8绘示本发明方法的例示性流程。请参阅图1，首先，提供基材100。在基材100的表面上有元件101。例如，元件101可以是一种光学元件，或是一种微机电系统元件，像是微镜、电极或是铰链(hinge)等等。基材100可以是硅晶片裸片(bare silicon wafer)。

[0086] 其次，请参阅图2，形成第一材料层110来覆盖基材100与元件101，较佳者，形成第一材料层110来完全覆盖基材100的表面，并使得元件101成为埋入式元件。可以使用原子层沉积法来形成第一材料层110。第一材料层110的厚度并非关键或是没有限制，较佳者越薄越好。图2A绘示图2的基材100的示意图。

[0087] 然后，请参阅图3，将图案化第二材料层120形成在基材100上，使得第一材料层110与图案化第二材料层120两者都位于基材100上，元件101也位于基材100上。图案化第二材料层120较佳会被第一材料层110所围绕。第一材料层110是指周边区域105，图案化第二材料层120是指封胶区域106。图3A绘示图3的基材100的示意图。

[0088] 图案化第二材料层120可以直接形成在第一材料层110上，如图3或图3A所绘示。或是，可以将图案化第二材料层120嵌在第一材料层110中，如图3B所绘示，于是图案化第二材料层120的表面121与第一材料层110的表面111一样高。要不然，第一材料层110也可以凹陷以容置图案化第二材料层120，如图3C所绘示，于是图案化第二材料层120的表面121低于第一材料层110的表面111。此时，元件101若为电极的薄层，则可以视为视情况需要的第三材料层，而与第一材料层110一起定义位于当中的凹穴121，以容置图案化第二材料层120，使得视情况需要的第三材料层被图案化第二材料层120所围绕。

[0089] 图案化第二材料层120的厚度并非关键或是没有限制，所以图案化第二材料层120的厚度可以大于、小于第一材料层110的厚度，或是与第一材料层110的厚度一样薄。第一材料层110的化学性质与图案化第二材料层120的化学性质不同。

[0090] 如果要将图案化第二材料层120直接形成在第一材料层110的表面111上，可以使用图案化掩模109来方便将图案化第二材料层120直接形成在第一材料层110的表面111上，如图3所绘示。如果图案化第二材料层120需要嵌在第一材料层110中，可以在有图案化掩模(图未示)加上蚀刻制作工艺协助下将用来容置图案化第二材料层120的凹穴112形成之后，再形成图案化第二材料层120。如图3B所绘示，还可以移除掉沉积时多余的图案化第二材料层122，使得图案化第二材料层120的表面121与第一材料层110的表面111一样高。在这种实施方式中，图案化第二材料层120还会与基材100直接接触。

[0091] 再者，当图案化第二材料层120要凹入第一材料层110中时，可以在有图案化掩模(图未示)加上蚀刻制作工艺协助下将用来容置图案化第二材料层120的凹穴112形成之后，再进行图案化第二材料层120的形成，如图3C所绘示。还可以以回蚀刻的方式移除掉沉积时多余的图案化第二材料层122，使得图案化第二材料层120的表面121低于第一材料层110的表面111。在这种实施方式中，图案化第二材料层120还会与基材100直接接触。形成如图3、图3A、图3B或图3C所绘示的形成图案化第二材料层120的方法，为本领域一般技术人士所熟知，因之细节在此便不多加赘述。

[0092] 再来，请参照图4、图4A、图4B或图4C所绘示，进行选择性修饰步骤，是要在第一材料层110与图案化第二材料层120同时存在下独有地修饰第一材料层110的表面能。因为第一材料层110的化学性质与图案化第二材料层120的化学性质不同，所以即使第一材料层110与图案化第二材料层120同时存在，还是能够独一地降低第一材料层110的表面能。图4绘示图案化第二材料层120形成在经过修饰的第一材料层110上。图4A绘示图4的上视图。图
4B绘示图案化第二材料层120嵌在经过修饰的第一材料层110中。图4C绘示图案化第二材料层120凹入经过修饰的第一材料层110中。

[0093] 较佳者，可以将疏水性材料131或是超疏水性材料131(super-hydrophobic material)涂在第一材料层110与图案化第二材料层120上，但是疏水性材料131中的疏水性分子132只会被选择性的引入第一材料层110的表面111上，来特定地降低第一材料层110的表面能。例如，在第一材料层110与图案化第二材料层120都同时存在下，疏水性材料131的疏水层130只会特定地连结在第一材料层110上，但是实质上不会连结在图案化第二材料层120上。

[0094] 疏水层130可以包含疏水性分子132或是超疏水性分子132，诸如有对于第一材料层110具高亲和性(affinity)基团(moieties)的硅烷类或是酸类。硅烷类可以是直链烷基硅烷类、支链烷基硅烷类、氟化烷基硅烷类、氯化硅烷类或是芳基硅烷类，诸如1H,1H,2H,2H-氟辛基-三乙氧基硅烷(1H,1H,2H,2H-fluorooctyl-triethoxysilane)、1H,1H,2H,2H-氟癸基-三乙氧基硅烷(1H,1H,2H,2H-fluorodecyl-triethoxysilane)、庚基三甲氧基硅烷(heptyltrimethoxy-

[0095] silane)与辛基三氯硅烷(octyltrichlorosilane)等。硅烷类可以以水解沉积(hydrolytic deposition)的方式或是无水沉积(anhydrous deposition)的方式，化学性地与第一材料层110连结。酸类可以是氟化酸类(fluorinated acids)、全氟化酸类(perfluorinated acids)、氯化酸类(chlorinated acids)、羧酸类(carboxylic acids)、磺酸类(sulfonic acids)、全氟化磺酸类(perfluorosulfonates)或是酸酐等，诸如全氟辛酸(perfluorooctanoic acid,PFOA)、全氟癸酸(perfluorodecaonic acid,PFDA)、全氟辛磺酸(perfluorooctane sulfonate,PFOS)等。建议可以利用一些具潜力的化学品所具有不同程度化学反应性的优势，来产生表现出不同程度疏水性(hydrophobicity)的表面(表面能)。图4绘示硅烷接在第一材料层110上、图4B绘示羧酸接在第一材料层110上、又图4C绘示磺酸接在第一材料层110上。

[0096] 因为第一材料层110的化学性质与图案化第二材料层120的化学性质不同，所以第一材料层110与图案化第二材料层120会对疏水性分子，分别表现出实质上不同程度的化学反应性。较佳者，第一材料层110对于疏水性分子的化学反应性，比图案化第二材料层120对于疏水性分子的化学反应性要好。疏水性分子可以在升温或是常温下与第一材料层110反应。例如，疏水性分子在温度通常不超过200℃的气化条件下或是升华条件下与第一材料层110反应一段时间，例如，从数秒到数小时。第一材料层110与图案化第二材料层120可以独立与分别是金属、非金属、金属氧化物、非金属氧化物、无机氧化物、无机化合物或是合金。

[0097] 如果第一材料层110对于疏水性分子有高的化学反应性，图案化第二材料层120对于疏水性分子可以有一般或是低的化学反应性。如果第一材料层110对于疏水性分子可以有高的或是一般的化学反应性，图案化第二材料层120就对于疏水性分子有低的化学反应性。在选择性表面修饰步骤之后，就会在不同材料层的表面建立了不同程度的疏水性。表一列出一些例示性材料对于一些范例的疏水性分子的不同化学反应性。

[0098] 表一

[0099]

[0100] 例如，当第一材料层110为氧化铝、铟锡氧化物、硅氧化物、石英、氧化硅、硅时，图案化第二材料层可以是氧化锡、氧化铬、氧化钛、氧化铁、镍、铁、锌、钢、铜、热蒸发(thermally evaporated)氧化硅、碳酸钙、硫酸钙、石墨。又当第一材料层110为氧化铝、铟锡氧化物、硅氧化物、石英、氧化硅、硅、氧化锡、氧化铬、氧化钛、氧化铁、镍、铁、锌、钢、铜时，图案化第二材料层可以是热蒸发氧化硅、碳酸钙、硫酸钙、石墨。

[0101] 选择性修饰步骤会导致材料层表面可湿性(wettability)，也就是接触角，的改变。一般说来，接触角越大，选择性修饰就越好，或是说疏水性分子的覆盖率(coverage rate)就越好。表二列出两种例示性材料层在以全氟癸酸(PFDA)选择性修饰之前与之后，水的接触角的改变(ΔWCA)。

[0102] 表二

[0103]

[0104] *σ＝标准差

[0105] **＝视为实质上未改变

[0106] 所用的SiO2(热蒸发氧化硅)为Himax的热蒸发机所制者。

[0107] 表三列出以辛基三乙氧基硅烷进行化学修饰过的Al2O3，其覆盖率对水接触角的值。

[0108] 表三

[0109]覆盖率％ 平均水接触角(度) 3σ
100％ 104.8 1.5

[0110] σ＝标准差

[0111] 所以观察到，疏水性分子实质上会与氧化铝而不是与氧化硅反应，而达到本发明方法理想中的选择性修饰。就硅烷类与酸类而言，第一材料层110的反应速率高的多。而与第一材料层110相比，图案化第二材料层120的反应速率就低上甚多，在结果上就表现出小了很多的水接触角。图11绘示修饰之前在SiO2129表面上与在Al2O3119表面上的水滴，图11A绘示修饰之后在SiO2 129表面上与在Al2O3 118表面上的水滴。

[0112] 如图5所绘示，在选择性修饰完成之后，又进行检验步骤，用来检验埋入式元件101的电性。例如，检验步骤可以用来测量驱动电压、来测量微机电系统(微镜)的粘度系数(viscosity coefficient)、或是检验晶胞(cell)中是否存在任何瑕疵。检验步骤为本领域一般技术人士所熟知，因之细节在此便不多加赘述。

[0113] 然后，请参照图6所绘示，将粘胶140涂到基材100上，例如涂到图案化第二材料层120上。较佳者，粘胶140沿着图案化第二材料层120的边缘涂成封闭式(close-loop)。即使粘胶140绕着图案化第二材料层120的涂布不太精确或是不甚准确，由于第一材料层110低很多的表面能，粘胶140还是几乎无法沾到第一材料层110的表面111。因此，粘胶140就倾向于自我对准(self-align)至图案化第二材料层120的几何形状。粘胶140可以是一种液态封胶材料，例如是环氧树脂。图6A绘示图6的示意图。图6B绘示依据图4B的示意图。图6C绘示依据图4C的示意图。

[0114] 要不然，如图6D或图6E所绘示，粘胶140也可以涂到盖层150上。粘胶140可以涂到盖层150上形成矩形的封闭式封胶，较佳为空心方框形。框形封胶140可以安排成对应于基材100上图案化第二材料层120的特殊形状。图6D绘示将框形封胶140安排成棋盘格图案。图6E绘示将框形封胶140安排成交错图案，例如差排图案。盖层150可以是玻璃。

[0115] 无论封闭式封胶140是位于基材100上或是位于盖层150上，盖层150之后在封闭式封胶140的辅助下又固定至基材100上，使得封闭式封胶140夹置于盖层150与图案化第二材料层120之间，而得到装配结构102，如图7所绘示。换句话说，封闭式封胶140在视情况需要的填料151来填满盖层150、第一材料层110与图案化第二材料层120间的缝隙的辅助下，与盖层150以及图案化第二材料层120两者相连。特别是，封闭式封胶140、盖层150与图案化第二材料层120一起定义了一个密封空间141。盖层150可以在大约一个大气压或稍低于一个大气压的压力下固定至基材100上。

[0116] 继续，请参阅图8，粘胶，也就是封闭式封胶140，被熟化(cure)而形成位于装配结构102内部的固态封胶墙142。粘胶，也就是封闭式封胶140，可以以热或是光来熟化而成为空心方框形。例如，如果粘胶是以热来熟化，粘胶可以处于约1小时至约3小时间升温至约130℃至160℃。要不然，如果粘胶是以光来熟化，粘胶可以处于能量密度约为4500至7500微焦耳/平方公分365纳米的紫外光下约1小时至约3小时。当粘胶被正确地熟化而形成封闭式封胶墙142，也就是固态封胶墙142时，于是得到了坚固的装配结构102。封闭式封胶墙142在装配结构102之内，与盖层150以及图案化第二材料层120两者相连。

[0117] 视情况需要，请参阅图9，坚固的装配结构102，还可以进一步进行裁切步骤与封装步骤，而形成装配封装结构103。首先，裁切晶片上的坚固的装配结构102而得到多颗微机电系统管芯。之后，每颗微机电系统管芯143再各自经过封装步骤而形成装配封装结构103。装配封装结构103包含坚固的装配结构102、陶瓷底材161、粘胶162、打线163、封材164(encapsulant)、黑色矩阵165、顶盖166以及金属框167。裁切过坚固的装配结构102包含密封空间141、封闭式封胶墙142、裁切过的单颗微机电系统管芯143以及盖层150。

[0118] 陶瓷底材161提供裁切过的单颗微机电系统管芯143所需的电路(图未示)。陶瓷底材161较佳具有低热阻。粘胶162用来将裁切过的单颗微机电系统管芯143牢牢地固定在陶瓷底材161上。打线163用来电连接陶瓷底材161上的与裁切过的单颗微机电系统管芯143上的电路。封材164用来密封打线163。黑色矩阵165可以视情况需要来形成在顶盖166或是盖层150上。顶盖166用来保护裁切过的坚固装配结构102。金属框167则用来保护整个装配封装结构103。

[0119] 封装步骤为本领域一般技术人士所熟知。例如，先将裁切过的单颗微机电系统管芯143在粘胶162的辅助下牢牢地固定在陶瓷底材161上。然后，将陶瓷底材161与金属框167组装起来。接下来，形成打线163，再接续组装上顶盖166。

[0120] 在历经前述的步骤之后，就形成了装配结构104。如图10、图10A或图10B所绘示，本发明的装配结构104包含基材100、第一材料层110、图案化第二材料层120、疏水层130、封闭式封胶墙142与盖层150。

[0121] 元件101位于基材100上。例如，元件101可以是一种光学元件，或是一种微机电系统元件，像是微镜、电极或是铰链等等。基材100可以是硅晶片。

[0122] 第一材料层110位于基材100上。图案化第二材料层120位于基材100上，而被第一材料层110所围绕。第一材料层110在材料性质上与图案化第二材料层120的材料性质不同。第一材料层110的厚度或图案化第二材料层120的厚度并非关键或是没有限制，所以图案化第二材料层120的厚度可以大于第一材料层110的厚度、小于第一材料层110的厚度，或是与第一材料层110的厚度一样薄。

[0123] 如果第一材料层110对于疏水性分子有高的化学反应性，图案化第二材料层120对于疏水性分子可以有一般或是低的化学反应性。如果第一材料层110对于疏水性分子可以有高的或是一般的化学反应性，图案化第二材料层120就对于疏水性分子有低的化学反应性。例如，当第一材料层110为氧化铝、铟锡氧化物、硅氧化物、石英、氧化硅、硅等等时，图案化第二材料层可以是氧化锡、氧化铬、氧化钛、氧化铁、镍、铁、锌、钢、铜、热蒸发氧化硅、碳酸钙、硫酸钙、石墨等等。又当第一材料层110为氧化铝、铟锡氧化物、硅氧化物、石英、氧化硅、硅、氧化锡、氧化铬、氧化钛、氧化铁、镍、铁、锌、钢、铜等等时，图案化第二材料层可以是热蒸发氧化硅、碳酸钙、硫酸钙、石墨等等。

[0124] 形成的图案化第二材料层120，相对于第一材料层110，可以产生多种不同的实施方式。例如，图10所绘示的第一实施方式，图案化第二材料层120直接位于第一材料层110上而不直接接触基材100。又例如，图10A所绘示的第二实施方式，图案化第二材料层120会嵌入第一材料层110的凹穴112中，又直接接触基材100。再例如，图10B所绘示的第三实施方式，图案化第二材料层120会凹入第一材料层110的凹穴112中，又直接接触基材100。图10A与图10B两者绘示第一材料层110会凹陷，以容置与基材100直接接触的图案化第二材料层120。

[0125] 疏水层130化学性地与第一材料层110相连结，好修饰第一材料层110的表面能。疏水层130可以包含疏水性分子132或是超疏水性分子132，诸如有对于第一材料层110具高亲和性基团的硅烷类或是酸类等等。硅烷类可以是直链烷基硅烷类、支链烷基硅烷类、氟化烷基硅烷类、氯化硅烷类或是芳基硅烷类，诸如1H,1H,2H,2H-氟辛基-三乙氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-氟癸基-三乙氧基硅烷、庚基三甲氧基硅烷与辛基三氯硅烷等。酸类可以是氟化酸类、全氟化酸类、氯化酸类、羧酸类、磺酸类、全氟化磺酸类或是酸酐等，诸如全氟辛酸、全氟癸酸、全氟辛磺酸等。

[0126] 封闭式封胶墙142直接位于图案化第二材料层120的矩形外框上，而具有矩形的外缘，例如为空心方框形。封闭式封胶墙142可以是被熟化的粘胶，例如是环氧树脂。较佳者，封闭式封胶墙142沿着图案化第二材料层120的各边而设形成一个矩形，诸如方框形，而不位于第一材料层110上。再者，封闭式封胶墙142较佳不直接接触疏水层130。可以安排封闭式封胶墙142成为对应位于基材100上的图案化第二材料层120的特殊形状，使得封闭式封胶墙142倾向自我对准至图案化第二材料层120的几何形状。

[0127] 盖层150直接接触封闭式封胶墙142而完全覆盖封闭式封胶墙142。还可以有视情况需要的填料151，来填满盖层150、第一材料层110与图案化第二材料层120之间的缝隙。

[0128] 本发明提供一种形成装配结构的新颖方法，或是形成封闭式封胶结构的新颖方法。本发明的新颖方法免去了两个步骤：1)第一次表面修饰后的退化处理，2)第二次表面修饰，来体现一种更为简易的制作工艺。

[0129] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。