[發明專利]MEMS微推進器陣列芯片用尋址點火電路及制備方法

有效

• 申請號: 201711051350.0
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107933969B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 朱健;王守旭;賈世星;杜國平;王冬蕊
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十五研究所
• 主分類號: H01L23/498
• 分類號: H01L23/498;B64G1/40;B81B7/02
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

本發明涉及一種MEMS微推進器陣列芯片用尋址點火電路及制備方法，尋址點火電路包括襯底、絕緣介質層和金屬引線；襯底上設置第一層金屬引線，然后沉積第一層絕緣介質層作為與第二層金屬引線的絕緣層，在第一層絕緣介質層上布置第二層金屬引線，然后沉積第二層絕緣介質層作為與第三層金屬引線的絕緣層，重復上述工藝，實現多層金屬引線的立體化布置。本發明在垂直于襯底表面的方向上實現多層金屬引線的立體布置，將目前基于二維平面的集成度升級成基于三維立體的體集成度，充分利用襯底面積，在不增加芯片面積和工藝難度的基礎上，增加金屬引線的線寬以提高大電流承受能力。

技術領域

本發明涉及MEMS微推力器陣列芯片技術，具體涉及一種MEMS微推進器陣列芯片用尋址點火電路及制備方法。

背景技術

隨著MEMS技術和IC技術的發展，微小衛星和微小衛星星座成為國內外研究的熱點領域之一，各個航天大國均開展了相關研究。由于受到體積和載荷能力的限制，目前發射的微小衛星均未配備完整的微推進系統，僅具有極為有限的姿態控制能力。由于具有結構簡單、體積小、重量輕、便于集成、比沖高和微推力可調等優點，MEMS微推力器陣列芯片技術在微小衛星和微小衛星星座姿軌控技術領域逐漸受到關注。

MEMS微推力器陣列芯片中微推力器單元的尋址點火控制依靠點火層尋址點火電路完成。目前，MEMS微推進器陣列芯片點火控制電路采用平面布線設計方法，它具有工藝簡單可靠性高等優點，缺點是可擴展性不強，隨著MEMS微推力器集成數量的增加布線數量和難度增加迅速，如圖1所示，左邊是3×3陣列，中間是6×6陣列，右邊是8×8陣列，當集成度超過10×10時布線難度變得非常高，引線數量的激增導致引線寬度迅速下降且布線難度呈幾何級數上升，嚴重限制了引線能夠承受的最大電流，成為制約MEMS微推力器陣列芯片集成度提高的關鍵技術瓶頸之一。

發明內容

本發明的目的在于提供一種MEMS微推進器陣列芯片用尋址點火電路及制備方法，解決高集成度MEMS微推力器陣列芯片的尋址點火電路布線問題。

實現本發明目的的技術方案為：一種MEMS微推進器陣列芯片用尋址點火電路，包括襯底、金屬引線和絕緣介質層；

所述金屬引線和絕緣介質層均為多層布置，第一層金屬引線設置在襯底上，第一層絕緣介質層沉積在第一層金屬引線上方，第二層金屬引線設置在第一層絕緣介質層上，第二層絕緣介質層沉積在第二層金屬引線上方，重復上述布置方式，得到多層金屬引線立體化布置的尋址點火電路。

一種MEMS微推進器陣列芯片用尋址點火電路的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，在襯底上布置換能元陣列和尋址電路母線；

步驟2，在襯底表面制作第一層圖形化的金屬引線層；

步驟3，在第一層金屬引線表面沉積/涂覆絕緣介質層；

步驟4，在絕緣介質層表面制作圖形化的金屬引線層；

步驟5，在金屬引線表面沉積/涂覆絕緣介質層；

步驟6，重復步驟4和步驟5，完成多層金屬引線的立體化布置。

與現有技術相比，本發明的顯著優點為：

(1)本發明在垂直于襯底表面的方向上實現多層金屬引線的立體布置，將目前基于二維平面的集成度升級成基于三維立體的體集成度，充分利用襯底面積；

(2)本發明在不增加芯片面積和工藝難度的基礎上，增加金屬引線的線寬以提高其大電流承受能力。

附圖說明

圖1為傳統的平面引線設計方案示意圖。

圖2為本發明MEMS微推進器陣列芯片用尋址點火電路的立體引線布置結構示意圖。