[發(fā)明專利]一種基于MEMS的壓電裝置及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201911194701.2 | 申請日： | 2019-11-28 |
| 公開（公告）號： | CN110971140B | 公開（公告）日： | 2022-08-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 李以貴;王保志;張成功;董璇 | 申請（專利權(quán)）人： | 上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué) |
| 主分類號： | H02N2/06 | 分類號： | H02N2/06;H02N2/00 |
| 代理公司： | 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225 | 代理人： | 趙志遠(yuǎn) |
| 地址： | 201418 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 mems 壓電 裝置 及其 制備 方法 | ||
1.一種基于MEMS的壓電裝置，其特征在于，包括PZT基板（5）和支撐基板（1），所述PZT基板（5）上設(shè)有布置于內(nèi)圈的若干個驅(qū)動部（4）、布置于外圈的若干個固定部（3）、以及與所述驅(qū)動部（4）和固定部（3）連接的引線線路（2）；所述固定部（3）和驅(qū)動部（4）均為PZT材料（16）；所述支撐基板（1）上覆蓋于驅(qū)動部（4）和固定部（3）上，支撐基板（1）上與所述固定部（3）對應(yīng)的位置處設(shè)有連接凸起，支撐基板（1）上與所述驅(qū)動部（4）對應(yīng)的位置設(shè)有驅(qū)動凸起，所述連接凸起與固定部（3）固定連接，所述驅(qū)動凸起與驅(qū)動部（4）固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于MEMS的壓電裝置，其特征在于，所述連接凸起與固定部（3）的截面尺寸匹配，所述驅(qū)動凸起的截面尺寸小于驅(qū)動部（4）。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于MEMS的壓電裝置，其特征在于，所述內(nèi)圈和外圈均為正方形狀內(nèi)圈，所述驅(qū)動部（4）設(shè)有四個，分別位于內(nèi)圈邊部的中間位置；所述固定部（3）設(shè)有四個，分別位于外圈邊部的中間位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于MEMS的壓電裝置，其特征在于，所述驅(qū)動部（4）和固定部（3）分別與獨立的引線線路（2）連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于MEMS的壓電裝置，其特征在于，所述固定部（3）和驅(qū)動部（4）的高度均為1.5~2.5mm；在驅(qū)動部（4）的伸縮作用下，所述支撐基板（1）發(fā)生在伸縮方向上的形變，該形變的量為0.01~0.1mm。
6.一種如權(quán)利要求1所述的基于MEMS的壓電裝置的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
支撐基板（1）的制備：提供一Si晶片（8），通過光刻工藝、電感耦合等離子體-反應(yīng)離子刻蝕法在所述Si晶片（8）加工出連接凸起和驅(qū)動凸起，并在連接凸起和驅(qū)動凸起表面蒸鍍Au層；
PZT基板（5）的制備：
提供一Si基板（13）和玻璃基板（12），將Si基板（13）和玻璃基板（12）陽極鍵合得到Si基板（13）/玻璃基板（12）；在Si基板（13）上通過光刻工藝、玻璃噴砂刻蝕工藝加工出驅(qū)動部（4）和固定部（3）的基座部分；在驅(qū)動部（4）和固定部（3）的基座部分上通過金鍵合PZT材料（16），通過切割刀和掩膜板對PZT材料（16）區(qū)域化切斷加工出驅(qū)動部（4）和固定部（3），并在驅(qū)動部（4）和固定部（3）表面蒸鍍Au層；
支撐基板（1）和PZT基板（5）的結(jié)合：
以Au層作為鍵合層，對支撐基板（1）和PZT基板（5）進行鍵合；采用高壓電源對鍵合后的支撐基板（1）和PZT基板（5）進行分極處理，得到所述壓電裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于MEMS的壓電裝置的制備方法，其特征在于，所述PZT基板（5）制備過程中采用的掩膜版與PZT基板（5）形狀大小相同，并且鏤空貫通部位為驅(qū)動部（4）、固定部（3）和引線線路（2）的圖案；所述掩膜板的邊長上設(shè)有與所述驅(qū)動部（4）和固定部（3）各個邊長的延長線對應(yīng)的切割口（7）。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于MEMS的壓電裝置的制備方法，其特征在于，所述支撐基板（1）的制備過程具體包括以下步驟：
（a）將厚度為0.5~1.5mm的Si晶片（8）清洗、脫水烘干，在Si晶片（8）表面旋涂光刻膠并在掩膜板下進行紫外線強度為15～25mj/cm2的預(yù)照射，在150～200℃條件下烘焙后進行強度為80～120mj/cm2的全面曝光，曝光后使用顯影液進行顯影操作；
（b）在步驟（a）得到的Si晶片（8）帶有光刻膠的一側(cè)表面濺射沉積Cr金屬25～35秒，得到金屬Cr層（11），將光刻膠剝離；
（c）采用電感耦合等離子體-反應(yīng)離子刻蝕法對步驟（b）得到的Si晶片（8）進行深度刻蝕，將Si晶片（8）采用硫酸和過氧化氫混合液清洗、再采用Cr蝕刻液刻蝕除去Cr層（11），將Si晶片（8）清洗烘干后真空蒸鍍Au層得到支撐基板（1）。
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)，未經(jīng)上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201911194701.2/1.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
