System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种硅基柔性悬膜及其制备方法技术_技高网

一种硅基柔性悬膜及其制备方法技术

技术编号:40901122 阅读:5 留言:0更新日期:2024-04-18 11:18
本发明专利技术公开了一种硅基柔性悬膜及其制备方法,属于MEMS制造技术领域,包括硅晶圆和柔性电极,所述柔性电极与硅晶圆通过胶键合连接;所述柔性电极包括柔性衬底和单层导电层或柔性衬底和多层导电层、介电层。本发明专利技术通过单端固支电极或双端固支电极,与硅片相集成,有利于与硅基集成电路连接,降低器件尺寸及拓展应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及mems制造,更具体地说,涉及一种硅基柔性悬膜及其制备方法


技术介绍

1、柔性电极目前被广泛的应用于人体生理信息的检测中,例如,侵入式检测血糖,贴附于人体表面监测汗液中微量离子,以及通过施加电压提取间质液检测乳酸等等。

2、传统柔性电极的制备方法有丝网印刷,化学镀膜、转印等,丝网印刷由于其对准精度较差,一般不适用制备多层电极;化学镀膜需要复杂的化学处理,过程复杂;转印需要复杂的模具制备以及印浆的调制过程;

3、同时,常规器件往往需要在制备好柔性电极后设计电路接口,再与信号处理电路部分相连接,例如,fpc制备的柔性电极需要设计插口再与pcb板上的信号处理芯片相连接,这样使得贴附于皮肤的柔性电极需要额外设计两端的固定方式,这对于柔性电极相关器件的小型化和应用是不利的。


技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的技术问题,本申请的主要目的在于,通过单端固支电极或双端固支电极,与硅片相集成,有利于与硅基集成电路连接。为实现上述专利技术目的,本申请采用如下技术方案:

2、根据本申请的一个方面,提供了一种硅基柔性悬膜,包括硅晶圆和柔性电极,所述柔性电极与硅晶圆通过胶键合连接。

3、可选地,所述柔性电极采用单端固支梁结构,形成侵入人体监测信号的单端固支电极。

4、可选地,所述柔性电极采用双端固支梁结构,形成监测人体信号的双端固支电极,所述双端固支电极通过两端硅固定于人体皮肤表面。

5、可选地,所述柔性电极包括柔性衬底和导电层,所述导电层设置为单层或若干层。

6、可选地,所述柔性电极包括柔性衬底、导电层和介电层,所述导电层和介电层均设置成若干层,若干层导电层和若干层介电层以层层堆叠制备的方式间隔分布。

7、根据本申请的另一个方面,提供了一种硅基柔性悬膜的制备方法,用于制备上述任一项所述的硅基柔性悬膜,其特征在于,具体包括如下步骤:

8、s1、通过热氧化在硅晶圆表面和背面制备氧化硅层;

9、s2、旋涂光敏型键合胶,进行曝光、显影后键合柔性衬底;

10、s3、在柔性衬底表面镀膜、光刻、刻蚀制备导电层;

11、s4、通过涂覆绝缘光刻胶,曝光,显影制备介电层;

12、s5、在硅晶圆背面旋涂光刻胶,光刻,刻蚀氧化硅形成背面掩膜,对硅晶圆进行刻蚀,释放悬膜,形成单端固支或双端固支;

13、s6、通过激光切割,去除键合区以外的柔性衬底;

14、s7、通过激光或者水刀划片,进行硅晶圆分离,制备单个硅基柔性悬膜电极。

15、可选地,所述的步骤s1中硅晶圆厚度为150~500μm,氧化硅层厚度为0.5μm~5μm;

16、所述步骤s4中的绝缘光刻胶包括pmma光刻胶、光敏型pi胶。

17、可选地,所述步骤s2中:

18、光敏型键合胶包括pmma光刻胶、光敏型pi胶,光敏性bcb胶;

19、柔性衬底包括聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚偏二氟乙烯。

20、可选地,所述步骤s3中:

21、所述镀膜方法为电子束蒸发或磁控溅射;

22、所述导电层材料为金、银、铂、铝、铜、铬、钛中的某一种或者几种组成的合金,导电层厚度为10nm~1000nm;

23、所述导线层材料为铝、铬、铂时,刻蚀方法采用干法刻蚀;

24、所述导线层材料为金、银、铜、钛时,刻蚀方法采用湿法腐蚀。

25、可选地,所述步骤s5中光刻胶厚度为5μm~10μm,对氧化硅的刻蚀方法为干法刻蚀,对硅晶圆进行刻蚀的方法为深硅刻蚀或者四甲基氢氧化胺腐蚀;

26、所述步骤s6中激光切割的功率为15瓦皮秒~45瓦皮秒。

27、由上述技术方案可知,本申请的一种硅基柔性悬膜及其制备方法的优点和积极效果在于:

28、1、提高传统柔性电极的制造精度;

29、2、提供了常规柔性电极硬性固定端;

30、3、通过单端固支电极或双端固支电极,与硅片相集成,有利于与硅基集成电路连接,降低器件尺寸及拓展应用;

31、4、制造简单、生产成本低,可以大规模生产。

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【技术保护点】

1.一种硅基柔性悬膜,其特征在于:包括硅晶圆和柔性电极,所述柔性电极与硅晶圆通过胶键合连接。

2.根据权利要求1所述的一种硅基柔性悬膜,其特征在于:所述柔性电极采用单端固支梁结构,形成侵入人体监测信号的单端固支电极。

3.根据权利要求1所述的一种硅基柔性悬膜,其特征在于:所述柔性电极采用双端固支梁结构,形成监测人体信号的双端固支电极,所述双端固支电极通过两端硅固定于人体皮肤表面。

4.根据权利要求1所述的一种硅基柔性悬膜的制备方法,其特征在于:所述柔性电极包括柔性衬底和导电层,所述导电层设置为单层或若干层。

5.根据权利要求1所述的一种硅基柔性悬膜的制备方法,其特征在于:所述柔性电极包括柔性衬底、导电层和介电层,所述导电层和介电层均设置成若干层,若干层导电层和若干层介电层以层层堆叠制备的方式间隔分布。

6.一种硅基柔性悬膜的制备方法,用于制备权利要求1-5任一项所述的硅基柔性悬膜,其特征在于,具体包括如下步骤:

7.根据权利要求6所述的一种硅基柔性悬膜的制备方法,其特征在于:

8.根据权利要求6所述的一种硅基柔性悬膜的制备方法,其特征在于:所述步骤S2中:

9.根据权利要求6所述的一种硅基柔性悬膜的制备方法,其特征在于,所述步骤S3中:

10.根据权利要求6所述的一种硅基柔性悬膜的制备方法,其特征在于:

...

【技术特征摘要】

1.一种硅基柔性悬膜,其特征在于:包括硅晶圆和柔性电极,所述柔性电极与硅晶圆通过胶键合连接。

2.根据权利要求1所述的一种硅基柔性悬膜,其特征在于:所述柔性电极采用单端固支梁结构,形成侵入人体监测信号的单端固支电极。

3.根据权利要求1所述的一种硅基柔性悬膜,其特征在于:所述柔性电极采用双端固支梁结构,形成监测人体信号的双端固支电极,所述双端固支电极通过两端硅固定于人体皮肤表面。

4.根据权利要求1所述的一种硅基柔性悬膜的制备方法,其特征在于:所述柔性电极包括柔性衬底和导电层,所述导电层设置为单层或若干层。

5.根据权利要求1所述的一种硅基柔性悬膜的制备方法,...

【专利技术属性】
技术研发人员:张鹤陈涛印青张光华
申请(专利权)人:苏州锐光科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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