用于微机电系统静摩擦减少的硅烷改性流体技术方案

本发明专利技术提供在流体填充过程期间减少静摩擦的装置及方法。装置(400)可包含两个衬底(404,422)，其中在所述衬底中的至少一者上有可移动MEMS组件。所述装置可包含在所述两个衬底之间并环绕或至少部分环绕所述可移动MEMS组件的流体(430)，其中所述流体可充当用于所述可移动MEMS组件的润滑剂。所述流体可为掺杂有表面能改性剂的液体溶液，其中所述表面能改性剂包含非极性官能团R。在一些实施中，所述非极性官能团R可选自由以下组成的群组：烷基、芳基及环烷基。

Silane modified fluid for the decrease of static friction in microelectromechanical systems

The present invention provides a device and a method for reducing static friction during the process of filling a fluid. The device (400) may contain two substrates (404422), in which at least one of the substrates has a movable MEMS component. The device can be contained between the two substrates and surround or at least partially surrounds the fluid (430) of the movable MEMS component, wherein the fluid can act as a lubricant for the mobile MEMS component. The fluid can be a liquid solution doped with a surface modifier, in which the surface energy modifier contains a nonpolar functional group R. In some implementation, the non polar functional group R is composed of groups of alkyl, aryl and naphthenic groups.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于微机电系统静摩擦减少的硅烷改性流体优先权请求本申请案请求2015年7月2日提交且标题为“用于微机电系统静摩擦减少的硅烷改性流体(SILANEMODIFIEDFLUIDFORMEMSSTICTIONREDUCTION)”的美国专利申请案第14/790,633号的优先权，所述申请案特此全部以引用的方式并出于所有目的并入。
本专利技术涉及以流体填充的MEMS装置，且更具体来说涉及具有掺杂有表面能改性剂以减少流体填充过程期间的静摩擦效应的流体的MEMS装置。
技术介绍
机电系统(EMS)包含具有电及机械元件、致动器、换能器、传感器、光学组件(例如镜面及光学薄膜)及电子元件的装置。EMS装置或元件可以多种尺度来制造，包含(但不限于)微尺度及纳米尺度。举例来说，微机电系统(MEMS)装置可包含具有范围为约一微米到数百微米或更大的大小的结构。纳米机电系统(NEMS)装置可包含具有小于一微米的大小(包含(例如)小于数百纳米的大小)的结构。可使用沉积、蚀刻、光刻及/或蚀刻掉衬底及/或所沉积材料层的部分或添加层以形成电及机电装置的其它微机械加工过程来产生机电元件。一些基于MEMS的装置为基于MEMS本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，其包括：第一衬底；第二衬底，其与所述第一衬底相对；多个可移动MEMS组件，其在所述第二衬底上方；流体，其在所述第一衬底与所述第二衬底之间并环绕所述可移动MEMS组件；及密封件，其用于结合所述第一衬底与所述第二衬底并封闭所述装置中的所述流体，其中所述流体包含表面能改性剂，所述表面能改性剂包含非极性官能团R。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.02 US 14/790,6331.一种装置，其包括：第一衬底；第二衬底，其与所述第一衬底相对；多个可移动MEMS组件，其在所述第二衬底上方；流体，其在所述第一衬底与所述第二衬底之间并环绕所述可移动MEMS组件；及密封件，其用于结合所述第一衬底与所述第二衬底并封闭所述装置中的所述流体，其中所述流体包含表面能改性剂，所述表面能改性剂包含非极性官能团R。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述非极性官能团R是选自由以下组成的群组：烷基、芳基及环烷基。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述表面能改性剂包含硅原子、所述非极性官能团R及可水解基团R′，其中所述可水解基团R′是选自由以下组成的群组：烷氧基、酰氧基、胺及氯。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述表面能改性剂是选自由以下组成的群组：苯乙基三甲氧基硅烷PETMS、辛基三甲氧基硅烷OTMS、苯基三甲氧基硅烷PTS、十二烷基三甲氧基硅烷DDTMS、十二烷基三乙氧基硅烷DDTES、苯乙醇PEA、十八烷基三氯硅烷OTS、环己基三氯硅烷及二异丙基二甲氨基辛基硅烷。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述表面能改性剂是在所述流体的约0.5容积百分比与约5.0容积百分比之间。6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的装置，其中所述第一衬底包含光圈板且所述第二衬底包含MEMS衬底，所述MEMS衬底的内表面与所述光圈板的内表面相比具有较高表面能。7.根据权利要求6所述的装置，其中所述表面能改性剂能够减少所述MEMS衬底的所述表面能。8.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的装置，其中所述可移动MEMS组件的表面包含硅、氮化物、氧化物及金属中的至少一者。9.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的装置，其中所述流体包含有机溶剂。10.根据权利要求9所述的装置，其中所述表面能改性剂溶解于所述有机溶剂中。11.根据权利要求9所述的装置，其中所述表面能改性剂在所述有机溶剂与所述可移动MEMS组件的表面之间形成界面层，所述界面层能够减少所述有机溶剂与所述可移动MEMS组件的所述表面之间的摩擦。12.根据权利要求11所述的装置，其中所述界面层包含面向所述可移动MEMS组件的所述表面的极性硅烷醇及面向所述有机溶剂的非极性官能团R。13.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的装置，其中所述可移动MEMS组件中的每一者包含在基于快门的MEMS光调制器中的快门。14.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的装置，其进一步包括：显示器；处理器，其能够与所述显示器通信，所述处理器能够处理图像数据；及存储器装置，其能够与所述处理器通信。15.根据权利要求14所述的装置，其进一步包括：驱动电路，其能够将至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：马季，魏贤赫，尤金·菲克三世，泰勒·杜恩，
申请(专利权)人：追踪有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US