MEMS的主要工藝類型與流程_第1頁
MEMS的主要工藝類型與流程_第2頁
MEMS的主要工藝類型與流程_第3頁
MEMS的主要工藝類型與流程_第4頁
MEMS的主要工藝類型與流程_第5頁
已閱讀5頁,還剩7頁未讀 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

1、MEMS 的主要工藝類型與流程(LIGA 技術(shù)簡介)目錄0、引言一、什么是 MEMS 技術(shù)1、MEMS 的定義2、MEMS 研究的歷史3、MEMS 技術(shù)的研究現(xiàn)狀二、 MEMS 技術(shù)的主要工藝與流程1、體加工工藝2、硅表面微機械加工技術(shù)3、結(jié)合技術(shù)4、逐次加工三、 LIGA 技術(shù)、準 LIGA 技術(shù)、 SLIGA 技術(shù)1、LIGA 技術(shù)是微細加工的一種新方法,它的典型工藝流程如上圖所示。2、與傳統(tǒng)微細加工方法比,用 LIGA 技術(shù)進行超微細加工有如下特點:3、LIGA 技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展4、準 LIGA 技術(shù)5、多層光刻膠工藝在準 LIGA 工藝中的應(yīng)用6、SLIGA 技術(shù)四、MEMS 技術(shù)的最

2、新應(yīng)用介紹五、參考文獻六、課程心得0、引言微機電原理及制造工藝 I 是一門自學(xué)課程,我們在王躍宗老師的指導(dǎo)下,以李德勝老 師的書為主要參考,結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)和圖書館的資料,實踐了自主學(xué)習(xí)一門課的過程。本文是對 一學(xué)期來所學(xué)內(nèi)容的總結(jié)和報告。由于我在課程中主講 LIGA 技術(shù)一節(jié),所以在報告中該部 分內(nèi)容將單列一章,以作詳述。一、什么是 MEMS 技術(shù)1、 MEMS 的概念MEMS即Micro-Electro-Mechanical System,它是以微電子、微機械及材料科學(xué)為基礎(chǔ), 研究、設(shè)計、制造、具有特定功能的微型裝置,包括微結(jié)構(gòu)器件、微傳感器、微執(zhí)行器和微 系統(tǒng)等。一般認為,微電子機械系統(tǒng)通常

3、指的是特征尺度大于1卩m小于1nm,結(jié)合了電子和機械部件并用 IC 集成工藝加工的裝置。微機電系統(tǒng)是多種學(xué)科交叉融合具有戰(zhàn)略意義的前 沿高技術(shù),是未來的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一。MEMS 技術(shù)自八十年代末開始受到世界各國的廣泛重視,主要技術(shù)途徑有三種,一是以 美國為代表的以集成電路加工技術(shù)為基礎(chǔ)的硅基微加工技術(shù);二是以德國為代表發(fā)展起來的 利用 X 射線深度光刻、微電鑄、微鑄塑的 LIGA( Lithograph galvanfomung und abformug) 技 術(shù),;三是以日本為代表發(fā)展的精密加工技術(shù),如微細電火花 EDM 、超聲波加工。MEMS 技術(shù)特點是:小尺寸、多樣化、微電子等。(1 )微

4、型化: MEMS 體積?。ㄐ酒奶卣鞒叽鐬榧{米 /微米級)、質(zhì)量輕、功耗低、慣性小、 諧振頻率高、響應(yīng)時間短。例如,一個壓力成像器的微系統(tǒng),含有1024個微型壓力傳感器,整個膜片尺寸僅為 10mm x 10mm,每個壓力芯片尺寸為 50卩mx 50卩m。(2)多樣化: M E M S 包含有數(shù)字接口、自檢、自調(diào)整和總線兼容等功能,具備在網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用 的基本條件,具有標準的輸出,便于與系統(tǒng)集成在一起,而且能按照需求,靈活地設(shè)計制造 更多化的 MEMS 。(3)微電子化:采用 MEMS 工藝,可以把不同功能、不同敏感方向或致動方向的多個傳感 器或執(zhí)行器集成于一體,或形成微傳感陣列、微執(zhí)行器陣列甚至把

5、多種功能的器件集成在一 起,形成復(fù)雜的微系統(tǒng)。微傳感器、微執(zhí)行器和微電子器件的集成可制造出可靠性、穩(wěn)定性 很高的微電子機械系統(tǒng)。(4)MEMS 技術(shù)適合批量生產(chǎn):用硅微加工工藝在同一硅片上同時可制造出成百上千微型機 電裝置或完整的 MEMS ,批量生產(chǎn)可大大降低生產(chǎn)成本。(5)多學(xué)科交叉: MEMS 涉及電子、機械、材料、制造、信息與自動控制、物理、化學(xué)和生 物等多學(xué)科,并集約當今科學(xué)發(fā)展的許多尖端成果。2、MEMS 研究的歷史MEMS 技術(shù)被譽為 21 世紀帶有革命性的高新技術(shù),它的誕生和發(fā)展是“需求牽引”和 “技術(shù)推動”的綜合結(jié)果。隨著人類社會全面向信息化邁進,信息系統(tǒng)的微型化、多功能化和

6、智能化是人們不斷追 求的目標,也是電子整機部門的迫切需求。信息系統(tǒng)的微型化不僅使系統(tǒng)體積大大減小、功 能大大提高,同時也使性能、可靠性大幅度上升,功耗和價格卻大幅度降低。目前,信息系 統(tǒng)的微型化不單是電子系統(tǒng)的微型化,如果相關(guān)的非電子系統(tǒng)小不下來,整個系統(tǒng)將難以達 到微型化的目標。電子系統(tǒng)可以采用微電子技術(shù)達到系統(tǒng)微型化的目標,而對于非電子系統(tǒng)來說,盡管人 們已做了很大努力,其微型化程度遠遠落后于電子系統(tǒng),這已成為整個系統(tǒng)微型化發(fā)展的瓶 頸。MEMS 技術(shù)設(shè)計微電子、微機械、微光學(xué)、新型材料、信息與控制,以及物理、化學(xué)、 生物等多種學(xué)科,并集約了當今科學(xué)技術(shù)的許多高新技術(shù)成果。在一個襯底上將傳

7、感器、信號處理電路、執(zhí)行器集成起來,構(gòu)成微電子機械系統(tǒng),是人 們很早以來的愿望。這個技術(shù)在 1987 年被正式提出,并在近 10年來取得了迅速發(fā)展。推動 力可歸納為以下 3 點:(1)以集成電路為中心的微電子學(xué)的飛躍進步提供了基礎(chǔ)技術(shù)。在過去的40 年中,集成電路的發(fā)展遵循摩爾定律,即按每3年特征尺寸減小 0.7倍、集成度每 3 年翻一番的規(guī)律發(fā)展。據(jù)分析,IC特征尺寸的指數(shù)減小規(guī)律還將繼續(xù)10 20年。目前,IC工藝已進入超深亞微米階段,并可望到2012年達到0.05卩m,將研制生產(chǎn)巨大規(guī)模集成電路(GSI集成度大于109)和單片系統(tǒng)集成( SOC)。 IC 的發(fā)展將為研制生產(chǎn) MEMS 提

8、供堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。(2)MEMS 的發(fā)展始于 20世紀 60年代,是微電子和微機械的巧妙結(jié)合。 MEMS 的基礎(chǔ)技 術(shù)主要包括硅各向異性刻蝕技術(shù)、硅/硅鍵合技術(shù)、表面微機械技術(shù)、 LIGA 技術(shù)等,已成為研制生產(chǎn) MEMS 必不可少的核心技術(shù)。尤其是 20世紀 90年代開發(fā)的 LIGA 技術(shù),成功地解 決了大深寬比光刻的難題,為研制開發(fā)三維微機械的加速度傳感器、微型陀螺以及各類微執(zhí) 行器、微型構(gòu)件如微馬達、微泵、微推進器、微振子、微電極、微流量計等奠定了工藝技術(shù) 基礎(chǔ)。(3) 新材料、微機械理論、加工技術(shù)的進步,使得單片微電子機械系統(tǒng)正在變?yōu)楝F(xiàn)實。由于MEMS 技術(shù)的發(fā)展迅速, 1987 年決

9、定把它從 IEEE 國際微機器人與過程操作年會分開,單獨召開年會。目前在美、日、歐三地每年輪回一次。3、MEMS 技術(shù)的研究現(xiàn)狀我國 MEMS 的研究始于二十世紀八十年代末。經(jīng)過十多年的發(fā)展,我國在多種微型傳感 器、微型執(zhí)行器和若干微系統(tǒng)樣機等方面已有一定的基礎(chǔ)和技術(shù)儲備,初步形成了幾個 MEMS 研究力量比較集中的地區(qū)。其中,北京大學(xué)所屬微米 /納米加工技術(shù)重點實驗室分部開發(fā)出4種 MEMS 全套加工工藝和多種先進的單項工藝,已制備出加速度計樣品,并已開始為國內(nèi)研究 MEMS 單位提供加工服 務(wù)。上海交通大學(xué)所屬微米 /納米加工技術(shù)重點實驗室分部可以提供非硅材料的微加工服務(wù), 如 LIGA

10、技術(shù)制作高深寬比微結(jié)構(gòu)的基本加工技術(shù)、紫外深度光刻(UV-LIGA) 、高深寬比微電鑄和模鑄加工、功能材料薄膜制備等。電子部十三所研究的融硅工藝也取得了較大進展,制 備出微型加速度計和微型陀螺樣品。1995年,國家科技部實施了攀登計劃“微電子機械系統(tǒng)項目”(1995 1999)。1999 年,“集成微光機電系統(tǒng)研究”項目通過了國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃的立項建議。經(jīng)過十年發(fā) 展,我國已開展了包括微型直升飛機,力平衡加速度傳感器、力平衡真空傳感器、微泵、微 噴嘴、微馬達、微電泳芯片、微流量計、硅電容式微麥克風、分裂漏磁場傳感器、集成壓力 傳感器、微諧振器和微陀螺等許多微機械的研究和開發(fā)工作。美國開

11、發(fā)的基于 MEMS 光開關(guān)的路由器已經(jīng)試用,預(yù)示著 MEMS 發(fā)展又一高潮的來臨。 目前部分器件已經(jīng)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化,如微型加速度計、微型壓力傳感器、數(shù)字微鏡器件 (DMD )、噴墨打印機的微噴嘴、生物芯片等,并且應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。1992 年“美國國家關(guān)鍵技術(shù)計劃”把“微米級和納米級制造”列為“在經(jīng)濟繁榮和國防安全兩方面都至關(guān)重要的技術(shù)”。美國國家自然基金會(NSF)把微米/納米列為優(yōu)先支持的項目。美國國防部先進研究計劃署 (DARPA) 制訂的微米 /納米和微系統(tǒng)發(fā)展計劃,對“采用與制 造微電子器件相同的工藝和材料,充分發(fā)揮小型化、多元化和集成微電子技術(shù)的優(yōu)勢,設(shè)計 和制造新型機電裝置”給予了

12、高度的重視。日本在 1992年啟動了 2.5 億美元的大型研究計劃“微 機械十年計劃”。在 MEMS 的重點研究單位 UC Berkeley 成立了由多所大學(xué)和企業(yè)組成的 BSAC ( BerkeleySensor and Actuator )。 ADI 公司看到了微型加速度計在汽車領(lǐng)域應(yīng)用的巨大前景,通過引入表 面犧牲層技術(shù),并加以改造,使微型加速度計的商品化獲得巨大成功。美國在發(fā)展初期確定軍事應(yīng)用為主要方向,側(cè)重以慣性器件為代表的 MEMS 傳感器的研 究;日本重點發(fā)展進入工業(yè)狹窄空間微機器人、進入人體狹窄空間醫(yī)療微系統(tǒng)和微型工廠。歐洲則重點發(fā)展 (1 TAS(Micro Total An

13、alysis System全微分析系統(tǒng))或LOC ( Lab onChip芯片實 驗室)。二、MEMS技術(shù)的主要工藝與流程1、體加工工藝 體加工工藝包括去加工(腐蝕) 、附著加工(鍍膜)、改質(zhì)加工(摻雜)和結(jié)合加工(鍵 合)。主要介紹腐蝕技術(shù)。腐蝕技術(shù)主要包括干法腐蝕和濕法腐蝕,也可分為各向同性腐蝕和 各向異性腐蝕。( 1)干法腐蝕是氣體利用反應(yīng)性氣體或離子流進行的腐蝕。干法腐蝕可以腐蝕多種金屬,也 可以刻蝕許多非金屬材料;既可以各向同性刻蝕,又可以各向異性刻蝕,是集成電路工藝或MEMS工藝常用設(shè)備。按刻蝕原理分,可分為等離子體刻蝕(PE: PlasmaEtching)、反應(yīng)離子刻蝕(RIE

14、: Reaction Ion Etching)和電感耦合等離子體刻蝕(ICP: Induction Couple Plasma Etching )。在等離子氣體中,可是實現(xiàn)各向同性的等離子腐蝕。通過離子流腐蝕,可以 實現(xiàn)方向性腐蝕。(2)濕法腐蝕是將與腐蝕的硅片置入具有確定化學(xué)成分和固定溫度的腐蝕液體里進行的腐蝕。 硅的各向同性腐蝕是在硅的各個腐蝕方向上的腐蝕速度相等。比如化學(xué)拋光等等。常用的腐 蝕液是HF-HNO3腐蝕系統(tǒng),一般在 HF和HNO3中加H2O或者CH3COOH。與H2O相比, CH3COOH 可以在更廣泛的范圍內(nèi)稀釋而保持 HNO3 的氧化能力,因此腐蝕液的氧化能力在使 用期內(nèi)

15、相當穩(wěn)定。硅的各向異性腐蝕,是指對硅的不同晶面具有不同的腐蝕速率。比如, 100/111 面的腐蝕速率比為 100: 1?;谶@種腐蝕特性,可在硅襯底上加工出各種各樣的 微結(jié)構(gòu)。各向異性腐蝕劑一般分為兩類,一類是有機腐蝕劑,包括EPW (乙二胺,鄰苯二酸和水)和聯(lián)胺等。另一類是無機腐蝕劑,包括堿性腐蝕液,如:KOH, NaOH, LiOH, CsOH和 NH4OH 等。在硅的微結(jié)構(gòu)的腐蝕中,不僅可以利用各向異性腐蝕技術(shù)控制理想的幾何形狀,而且還可以采用自停止技術(shù)來控制腐蝕的深度。比如陽極自停止腐蝕、 PN 結(jié)自停止腐蝕、異質(zhì)自停 止腐蝕、重摻雜自停止腐蝕、無電極自停止腐蝕還有利用光電效應(yīng)實現(xiàn)自

16、停止腐蝕等等。2、硅表面微機械加工技術(shù)美國加州大學(xué) Berkeley 分校的 Sensorand Actuator 小組首先完成了三層多晶硅表面微機械 加工工藝,確立了硅表面微加工工藝的體系。表面微機械加工是把 MEMS 的“機械”(運動或傳感)部分制作在沉積于硅晶體的表面膜 (如多晶硅、氮化硅等)上,然后使其局部與硅體部分分離,呈現(xiàn)可運動的機構(gòu)。分離主要 依靠犧牲層( Sacrifice Layer )技術(shù),即在硅襯底上先沉積上一層最后要被腐蝕(犧牲)掉的 膜(如 SiO2 可用 HF 腐蝕),再在其上淀積制造運動機構(gòu)的膜,然后用光刻技術(shù)制造出機構(gòu)圖 形和腐蝕下面膜的通道,待一切完成后就可以

17、進行犧牲層腐蝕而使微機構(gòu)自由釋放出來。硅表面微機械加工技術(shù)包括制膜工藝和薄膜腐蝕工藝。制膜工藝包括濕法制膜和干式制 膜。濕法制膜包括電鍍( LIGA 工藝)、澆鑄法和旋轉(zhuǎn)涂層法、陽極氧化工藝。其中 LIGA 工藝 是利用光制造工藝制作高寬比結(jié)構(gòu)的方法,它利用同步輻射源發(fā)出的 X 射線照射到一種特殊的 PMMA 感光膠上獲得高寬比的鑄型,然后通過電鍍或化學(xué)鍍的方法得到所要的金屬結(jié)構(gòu)。干 式制膜主要包括 CVD (Chemical Vapor Deposition )和 PVD (Physical Vapor Deposition )。薄膜 腐蝕工藝主要是采用濕法腐蝕,所以要選擇合適的腐蝕液。3、

18、結(jié)合技術(shù)微加工工藝中有時需要將兩塊微加工后的基片粘結(jié)起來,可以獲得復(fù)雜的結(jié)構(gòu),實現(xiàn)更 多的功能。將基片結(jié)合起來的辦法有焊接、融接、壓接(固相結(jié)合) 、粘接、陽極鍵合、硅直 接鍵合、擴散鍵合等方法。4、逐次加工逐次加工是同時加工工藝的補充,常用于模具等復(fù)雜形狀的加工,其優(yōu)點是容易制作自 由形狀,可對非平面加工,缺點是加工時間很長,屬單件生產(chǎn),成本高。包括以下幾種:逐次除去加工:如用于硅片切割的砂輪加工;細微放電加工、激光束加工、離子束加工、STM (掃描隧道顯微鏡)加工。逐次附著加工:如利用離子束 CVD 技術(shù),可使僅被照射部分的材料堆積,形成某種結(jié)構(gòu)。逐次改質(zhì)加工:比如可以利用電子束或激光照射

19、的辦法使基板表面局部改質(zhì)的技術(shù),它的應(yīng)用有電子束掩膜制作、非平面光刻、局部摻雜等。逐次結(jié)合加工:比如 IC 引線焊接、局部粘結(jié)等。三、LIGA與準LIGA技術(shù)1986年德國W.Ehrfeld教授首先開發(fā)了進行三維微細加工最有前途的方法一一LIGA技術(shù)。LI,Lithographier,即深度 X射線刻蝕;G,Galvanformug,即電鑄成型;A,Abformug,即塑料鑄膜。UGA ProcessLIGA技術(shù)是深度X射線刻蝕、電鑄成型、塑料鑄膜等技術(shù)的完美結(jié)合。LIGA工藝問世以來,被認為是最有前途的三維微細加工技術(shù)。PMMA1、LIGA技術(shù)是微細加工的一種新方法,它的典型工藝流程如上圖所

20、示。(1)深度X射線刻蝕:首先利用深度同步輻射 X射線在數(shù)百微米后的 PMMA光刻膠上刻蝕出 較大深寬比的光刻膠圖形,高寬比一般達到100。(2 )電鑄成型及制膜:利用光刻膠層下面的金屬膜作為電極進行電鍍,將顯影后的光刻膠所形成的三維立體結(jié)構(gòu)間隙用金屬填充,直到光刻膠上面完全覆蓋了金屬為止,形成一個與光 刻圖形互補穩(wěn)定的相反結(jié)構(gòu)圖形。3)注模復(fù)制(塑鑄)由于深度 X 射線光刻的代價太大,所以,在批量生產(chǎn)中,采用子母模的辦法。塑鑄為大批 量生產(chǎn)電鑄產(chǎn)品提供了塑料鑄模。2、與傳統(tǒng)微細加工方法比,用 LIGA 技術(shù)進行超微細加工有如下特點:(1) 可制造有較大深寬比的微結(jié)構(gòu);(2) 取材廣泛,可以是

21、金屬、陶瓷、聚合物、玻璃等;(3) 可制作任意復(fù)雜圖形結(jié)構(gòu),精度高;(4) 可重復(fù)復(fù)制,符合工業(yè)上大批量生產(chǎn)要求,成本低。3、LIGA 技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展( 1 )德國美茵茲技術(shù)研究所( IMM )開發(fā)除使用準分子激光燒蝕與 LIGA 技術(shù)結(jié)合的新加工工藝。(2) 歐共體1992 年啟動一個稱為 MAXIMA 多國協(xié)作研究項目,目標是研制一個三維集成加速 度傳感器。它是在 X 方向、 Y 方向由 LIGA 工藝制造的加速度傳感器陣列,與在 Z 方向的硅加速 度傳感器陣列集成在同一硅片而成,是 LIGA 技術(shù)與硅微機械技術(shù)的完美結(jié)合。( 3)美國威斯康興大學(xué) HenryGuckel 教授領(lǐng)導(dǎo)的研究

22、小組對 LIGA 技術(shù)進行了改進,開發(fā)出SLIGA 技術(shù)。僅僅利用 LIGA 技術(shù)的典型工藝還不能制造出有活動要求的可動微結(jié)構(gòu)。引入犧 牲層腐蝕技術(shù),可以大大拓寬 LIGA 技術(shù)應(yīng)用零用,為任意幾何形狀可動的三維結(jié)構(gòu)制作開辟 了道路。( 4) 1995 年上海交通大學(xué)利用 LIGA 技術(shù)研制出直徑 2mm 的電磁微馬達的樣機。(5) 上海冶金所用一般厚正性光刻膠,深UV (紫外光)曝光的準 LIGA 技術(shù),電鑄厚的微結(jié) 構(gòu)可達10卩m,而且零件表面光潔,側(cè)面陡直。( 6)德國 Microparts 公司已獲許應(yīng)用 LIGA 技術(shù)制造下一代噴墨打印機的噴嘴。這種新型打印 機將具有 96nm-1

23、分辨率,噴墨密度將是目前一代噴墨打印機的 4 倍。4、準 LIGA 技術(shù)由于 LIGA 技術(shù)需要昂貴的深度同步輻射 X 射線光源和制作復(fù)雜的 X 光掩模,所以 LIGA 技 術(shù)推廣應(yīng)用并不容易,而且與 IC 工藝不兼容。 1993年 Allen 提出用光敏聚酰亞胺實現(xiàn)準 LIGA 技 術(shù)。LIGA準LIGA技術(shù)利用常規(guī)的紫外光光刻設(shè)備和掩模,制作高深比微金屬結(jié)構(gòu)的方法。準的工藝過程除了所用的光刻光源和掩模外,與 LIGA工藝基本相同。用準LIGA技術(shù)既可以制造 高深寬比的微機構(gòu),又不需要昂貴的同步輻射 X射線源和特制的LIGA掩膜版,對設(shè)備的要求 低得多;另外,它與集成電路工藝的兼容性也要好的

24、多,因此,準LIGA技術(shù)得到了很大的發(fā)展。準LIGA工藝流程如圖所示。需外光堆口心丄丄衷德榕腳準LIGA工藝的工藝過程:(a)紫外光光刻成模(b)電鑄或化學(xué)鍍及制模(c)塑鑄5、多層光刻膠工藝在準LIGA工藝中的應(yīng)用由于一般情況下用紫外光對光刻膠進行大劑量的曝光時,光刻膠不能太厚,而且顯影后光刻膠圖形的側(cè)壁陡制度不好。為此,將多層光刻膠工藝應(yīng)用于準LIGA技術(shù)上進行光刻,可以得到較高的光刻分辨率。多層光刻膠工藝有兩種,如兩層光刻膠工藝、三層光刻膠工藝等。其中,三層光刻膠工藝師應(yīng)用最多的一種多層光刻膠工藝。圖1所示為三層光刻膠光刻工藝的流程:(1)首先在硅襯底上涂敷較厚的下層光刻膠并進行烘干,(

25、2)然后在其上用PECVD方法或濺射、涂敷等方法形成中間介質(zhì)層。(3)由于表面已經(jīng)相當平整,在中間介質(zhì)層上只需涂敷較薄的上層光刻膠層,以提高光刻的分辨率,并進行前烘,形成三層結(jié)構(gòu)。(4)然后對上層光刻膠進行光刻,得到光刻后的圖形。(5)以上層光刻膠的圖形作掩蔽,此采用RIE刻蝕下層光刻膠,從而實現(xiàn)光刻圖形向下層光刻膠的轉(zhuǎn)移。圖2是利用三層光刻膠工藝的準LIGA技術(shù)的工藝流程。(1) 在電鍍基板上形成三層光刻膠結(jié)構(gòu),其中下層光刻膠厚度較大;(2) 利用圖1所示的三層光刻膠工藝進行光刻,得到下層光刻膠的圖形;(3) 利用RIE刻蝕中間介質(zhì)層,從而得到適合進行電鑄的結(jié)構(gòu);(4) 利用LIGA工藝中相

26、應(yīng)的電鍍、制模、脫模、電鑄等工藝步驟制作高質(zhì)量低成本 的微機械結(jié)構(gòu)。圖3是利用準LIGA工藝制造的微電容加速度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。質(zhì)量塊用懸臂梁支持,并被固支在基片上,它可以在兩個固定于基片的靜電極之間擺動,從而與個靜電極之間形成電容,電容量隨著加速度大小的變化而變化。三民址艮膠*f *J上匱趙刻1? Aku葩介吧喘RH fJS圖I三用光劑膠兀詛二藝取:聲-燈lir I卅 niuMildrr*足*劃RTF昕電科WW瞪注理JW咬怎金X 構(gòu)樣f樓具】吟中中程一93 謚電畀疽構(gòu)系蘋團 S4nKlmil diuu iuv ul iiUav i*upuiMjUirS2艱UGA獨術(shù)工藝養(yǎng)觀F緘 2 Fkr

27、t* rli4rmr)*)f tiu*i I .JGA6、SLIGA 技術(shù)SLIGA技術(shù)是H.Guckle教授等人結(jié)合硅面加工技術(shù)和常規(guī)LIGA技術(shù)而開發(fā)出的一種新工藝。在這個工藝中,犧牲層用于加工形成與基片完全相連或部分相連或完全脫離的金屬部件。利用SLIGA技術(shù)可以制造活動的微器件。SLIGA工藝流程如圖所示。工藝過程為:先在平面基板上布設(shè)一層犧牲層材料,如聚酰亞胺、淀積的氧化硅、多晶硅或者某種合適的金屬等, 與電鍍的材料相比,這些材料比較容易被有選擇地去除。然后在基片和犧牲層上濺射一層電 鍍基底,其后的工藝與常規(guī)SLIGA工藝相同。在完成 LIGA技術(shù)的微電鑄工藝之后將犧牲層去除,就可獲得可活動的微結(jié)構(gòu)。畀H H H H所謂“表面犧牲層”技術(shù),即在形成微機械結(jié)構(gòu)的空腔或可活動的微結(jié)構(gòu)過程中,先在下層薄膜上用結(jié)構(gòu)材料淀積所需的各種特殊結(jié)構(gòu)件,再用化學(xué)刻蝕劑將此層薄膜腐蝕掉,但不損傷微結(jié)構(gòu)件,然后得到上層薄膜結(jié)構(gòu)(空腔或微結(jié)構(gòu)件)。由于被去掉的下層薄膜只起分 離層作用,故稱其為犧牲(sacrificial

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論