[發明專利]一種軸向與基底平行的圓形微同軸金屬結構的制備方法

有效

• 申請號: 201611170575.3
• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號: CN106517084B
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 阮久福;王小康;黃波;桑磊;張稱
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司34101
• 代理人: 何梅生

技術領域

本發明涉及一種金屬微結構制造的技術領域，特別涉及一種軸向與基底平行的圓形微同軸金屬結構的制備方法。

背景技術

在RF MEMS(射頻微機電系統)中，為了滿足功能、裝配、集成化等方面的技術要求，很多元器件都需要具有斜面、自由曲面等三維微結構，特別是微同軸結構，目前已引起了大多數研究學者的關注。

由一根金屬內導體和包圍在其周圍并與之共軸的空管狀金屬外導體構成的傳輸線稱為同軸線。目前同軸線是常見的信號傳輸線，中心的銅芯用于傳送高電平，其被絕緣材料包覆；絕緣材料為PE(聚乙烯)材質，主要用于提高抗干擾性能，防止水、氧的侵蝕；絕緣材料外面是與銅芯共軸的筒狀金屬薄層，它既作為傳輸回路的一根導線，傳輸低電平，又具有屏蔽作用，通常有3種結構——金屬管狀、鋁塑料復合帶縱包搭接、編織網與鋁塑復合帶縱包組合，其中金屬管狀的屏蔽性能最好。

微機械加工技術主要包括體微機械加工技術、表面微機械加工技術、LIGA(即光刻、電鑄和注塑的縮寫)技術、準LIGA技術、晶片鍵合技術和微機械組裝技術等。由于側壁陡直、深寬比大的微結構不僅可以提高微型器件的性能，還能增加微型器件的強度，防止因機械失效或應力集中產生的破壞，因此，三維微結構的制作技術成為了MEMS(微機電系統)加工的關鍵技術之一。

現有3D-微同軸結構的加工制備工藝大都是利用光刻工藝多層疊加技術制備的矩形同軸微結構，但是此方法制備的微同軸結構粗糙度較大且側壁垂直度較差，造成矩形同軸微結構作為微器件的連接器件時，微器件的集成度難以進一步提高，現有技術中還未見軸向與基底平行的圓形微同軸結構的制備方法。

發明內容

有鑒于此，本發明提出一種間接制備軸向與基底平行的圓形微同軸金屬結構的制備方法，制備的橫向同軸微結構作為微器件的連接器件，有利于提高微器件的集成度。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種軸向與基底平行的圓形微同軸金屬結構的制備方法，包括以下步驟：

在基底上表面涂覆釋放層；

在所述釋放層表面制備縱向圓形微同軸金屬結構，得到軸向與基底垂直的圓形微同軸金屬結構；

去除所述軸向與基底垂直的圓形微同軸金屬結構中的釋放層，使圓形微同軸金屬結構與基底分離，圓形微同軸金屬結構再橫向與基底鍵合，得到軸向與基底平行的圓形微同軸金屬結構。

優選的，所述基底為硅基底或金屬基底。

優選的，所述釋放層的材質為聚二甲基硅氧烷、乙烯-醋酸乙烯共聚物或三元乙丙橡膠。

優選的，所述釋放層的厚度為30～50nm。

優選的，所述縱向圓形微同軸金屬結構包括實心圓柱形內導體、套設在所述實心圓柱形內導體外的圓環柱形外導體和設置在內外導體間的支撐體；所述支撐體的材質為聚四氟乙烯；所述圓環柱形外導體的外圓環上有一沿圓柱高度方向的矩形截面。

優選的，所述實心圓柱形內導體直徑為40～80μm；所述圓環柱形外導體的內徑為120～200μm；所述圓環柱形外導體的厚度為8～12μm；所述支撐體的厚度為20～60μm；所述矩形截面的寬度大于實心圓柱形內導體直徑且小于圓環柱形外導體的內圓環直徑。

優選的，所述釋放層的去除包括：將所述軸向與基底垂直的圓形微同軸金屬結構浸泡于揮發性溶劑中，溶解釋放層。

優選的，所述揮發性溶劑為氯仿、二氯甲烷和甲苯中的一種或幾種的混合物。

優選的，所述縱向圓形微同軸金屬結構的制備方法包括以下步驟：

利用紫外光刻法在釋放層上制備圓形微同軸金屬結構的膠膜結構；

在所述膠膜結構內微電鑄金屬鑄層，再去除膠膜結構，得到內外金屬導體結構；

在所述內外金屬導體結構內注塑支撐體，得到縱向圓形微同軸金屬結構。

本發明提供了一種上述方案所述制備方法制備的軸向與基底平行的圓形微同軸金屬結構，包括基底和橫向結合于基底上的圓形微同軸金屬結構。