具软性电路板的微结构及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种具软性电路板的微结构及其制造方法，所述具软性电路板的微结构包含一基板、至少一支撑结构及一软性电路板，其中，支撑结构位于基板上；软性电路板位于支撑结构上并连接至支撑结构，软性电路板、基板及支撑结构之间形成有一间隙。本发明专利技术通过软性电路板来简化制造工艺，提升了产品的良品率及竞争力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微结构及其形成方法，尤其涉及一种利用软性电路板所制造出的微感测器结构或微致动器结构及其制造方法。
技术介绍
传统的微机电系统(MEMS， Micro-Electro-Mechanical System)包含致动器或 感测器结构，其结构基本上都不脱离一利用体型微加工技术(Bulkmicro-machining)及 面型微力口工技术(Surface micro-machining)形成的悬浮结构(floating or suspended structure)。 在微机电技术发展中，感测器的应用包含了例如压力感测、惯性感测、流量感测、 热红外线感测或者化学感测器及生物感测器等等，利用致动器可以作各种不同的应用，例 如在光学主被动元件上，例如镜面相位调制器、光开关、光衰减器、光调频滤波器、光调频雷 射以及光扫描镜面等等。已知的致动原理大体上可以分为静电、电磁、热及压电等方式。 已知的微结构材料及制造流程，大都利用传统的半导体制造方式完成诸如薄膜沉 积、曝光刻蚀等等，最后再利用湿式或干式刻蚀完成最后的微悬浮结构，其特色为在完整的 晶片(wafer)制作完成所有元件。 上述这种半导体制造方式，最大的缺点在于，形成微结构过程的湿式或干式刻蚀 牺牲层的过程，容易造成产出良品率问题，例如湿式刻蚀会使得微结构因液体表面张力问 题容易与底部基板粘附在一起，即所谓的粘附效应(sticking effect)。再者，当要将晶片 (wafer)切割成单一晶粒(die)时，传统的钻石刀会冲水切割，水的冲力会破坏微结构及同 样产生粘附(sticking)问题。 在封装过程中，传统的真空吸附方式将晶粒取下，也会造成结构破坏。 最后，利用半导体流程制作的材料多数为介电材料，制作流程为高温流程，导致了热残余应力，会产生结构严重变形并加重微结构的良品率问题。 为此，解决上述问题为本专利技术的重点。
技术实现思路
为解决上述微结构的良品率问题，本专利技术提供一种具软性电路板的微结构，其包含一基板、至少一支撑结构及一软性电路板。支撑结构位于基板上。软性电路板位于支撑结构上并连接至支撑结构。软性电路板、基板及支撑结构之间形成有一间隙。 本专利技术还提供一种具软性电路板的微结构的制造方法，包含以下步骤在一基板上形成至少一支撑结构；及在至少一支撑结构上安装一软性电路板，并使软性电路板连接至至少一支撑结构。软性电路板、基板及至少一支撑结构之间形成有一间隙。 本专利技术通过软性电路板来简化制造工艺，提升产品的良品率及竞争力。 为让本专利技术的上述内容能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明。附图说明图1显示依据本专利技术第一实施例的具软性电路板的微结构的侧视示意图。图2显示依据本专利技术第一实施例的具软性电路板的微结构的制造方法的示意图。图3显示依据本专利技术第二实施例的具软性电路板的微结构的俯视示意图。图4显示沿着图3中线4-4的剖面示意图。附图标号SI:电信号S2:致动信号10:基板12:应用电路20:支撑结构30:软性电路板32:高分子材料层34:金属线路36:主体部分38:开口部40:间隙具体实施例方式如图1与图2所示，本实施例的具软性电路板的微结构可以当作感测器或致动器 使用，并包含一基板10、至少一支撑结构20及一软性电路板(FlexiblePrinted Circuit, FPC)30。 基板10可以是由一绝缘材料、一高分子材料或一种半导体材料所组成。 至少一支撑结构20是由金属所构成，特别是由金(Au)所构成。至少一支撑结构 20位于基板10上。软性电路板30是由金属线路34及如聚亚酰胺(polyimide)的高分子 材料层32所形成。金属线路34及高分子材料层32可以是单层或多层，涉及软性电路板的 结构及材料为已知技术，在此不赘述。软性电路板30位于至少一支撑结构20上并连接至 至少一支撑结构20。在此，支撑结构20是为一环状结构，用以支撑软性电路板30。因此， 软性电路板30、基板10及至少一支撑结构20之间形成有一间隙40。 当本实施例作为感测器使用时，软性电路板30是通过部分或全部的至少一支撑 结构20电连接至基板IO，且软性电路板30的一主体部分36具有接收物理量的功能。在 此，物理量可以为热辐射、温度、流 速率、压力及惯性等等。软性电路板30的主体部分36 还可根据物理量产生一位移量，因而造成变形或旋转等状况。 为了具有感测器的功能，基板IO还可具有一应用电路12，例如可以将应用电路 (集成电路)12制作于基板10。其通过至少一支撑结构20连接至软性电路板30，应用电路 12接收并处理物理量，并将物理量转换成一电信号Sl，此信号可代表温度、流速、压力及惯性等。 间隙40可以是开放间隙或密闭间隙。当间隙40是属于密闭间隙时，软性电路板30的主体部分36还可以具有一维移动的自由度，如图1的虚线箭头所示。当间隙40为开 放间隙40时，软性电路板30的主体部分36还可以具有一维移动或二维移动或三维移动的 自由度，如图3与图4的虚线箭头所示，软性电路板30可以是由高分子材料层32及金属线 路34所形成，且软性电路板30的高分子材料层32及金属线路34具有一开口部38以暴露 出开放间隙40，或者开口部是设置于软性电路板30下方(图中未示)。在此情况下，微结 构可以应用为加速计、陀螺仪、热辐射计、流体感测器、压力感测器、应变规或触觉感测器。 当本实施例作为致动器使用时，软性电路板30接收一致动信号S2以使软性电路 板30的一主体部分36产生移动。同样地，基板10可以具有一应用电路12，其通过至少一 支撑结构20连接至软性电路板30，应用电路12输出致动信号S2或者致动信号S2来自外 界的环境变化。举例而言，微结构可以为光学镜、镜面相位调制器、光开关、光衰减器、光调 频滤波器、光调频雷射以及光扫描镜面及其他应用等等。 同样地，间隙40可以是开放间隙或密闭间隙。当间隙40是属于密闭间隙时，软性 电路板30的主体部分36还可以具有一维移动的自由度。当间隙40为开放间隙40时，软 性电路板30的主体部分36还可以具有一维移动或二维移动或三维移动的自由度。软性电 路板30可以是由高分子材料层32及金属线路34所形成，且软性电路板30的高分子材料 层32具有开口部38以暴露出开放间隙40，或者开口部是设置于软性电路板30下方(图中 未示)。 如图2所示，本专利技术的具软性电路板的微结构的制造方法包含以下步骤。首先，在 一基板10上形成至少一支撑结构20。接着，在至少一支撑结构20上安装一软性电路板30， 并使软性电路板30连接至至少一支撑结构20。软性电路板30、基板10及至少一支撑结构 20之间形成有一间隙40。 至于以上各元件或结构的特征，已经说明于上述内容，在此不再重复。 为了形成开放间隙，前述的制造方法还可以包含以下步骤移除软性电路板30的 一部分的高分子材料层32以形成开口部38，以暴露出开放间隙40，同时使主体部分36还 可以具有一维移动、二维移动或三维移动的自由度。在此情况下，可以利用如雷射加工技 术，特别是准分子雷射(excimer laser)或其他的机械及化学刻蚀或等离子体刻蚀方式将 一部分的高分子材料层32移本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具软性电路板的微结构，其特征在于，所述具软性电路板的微结构包含：　　一基板；　　至少一支撑结构，位于所述基板上；及　　一软性电路板，位于所述至少一支撑结构上并连接至所述至少一支撑结构，其中所述软性电路板、所述基板及所述至少一支撑结构之间形成有一间隙。

【技术特征摘要】
一种具软性电路板的微结构，其特征在于，所述具软性电路板的微结构包含一基板；至少一支撑结构，位于所述基板上；及一软性电路板，位于所述至少一支撑结构上并连接至所述至少一支撑结构，其中所述软性电路板、所述基板及所述至少一支撑结构之间形成有一间隙。2. 如权利要求1所述的具软性电路板的微结构，其特征在于，所述软性电路板是通过部分的所述至少一支撑结构电连接至所述基板。3. 如权利要求1所述的具软性电路板的微结构，其特征在于，所述软性电路板的一主体部分具有接收物理量的功能。4. 如权利要求3所述的具软性电路板的微结构，其特征在于，所述物理量为热辐射、温度、流体速率、压力及惯性。5. 如权利要求3所述的具软性电路板的微结构，其特征在于，所述软性电路板的所述主体部分还可根据所述物理量产生一位移量。6. 如权利要求3所述的具软性电路板的微结构，其特征在于，所述基板具有一应用电路，其通过所述至少一支撑结构连接至所述软性电路板，所述应用电路接收并处理所述物理量，并将所述物理量转换成一电信号。7. 如权利要求3所述的具软性电路板的微结构，其特征在于，所述间隙为一密闭间隙。8. 如权利要求7所述的具软性电路板的微结构，其特征在于，所述软性电路板的所述主体部分具有一维移动的自由度。9. 如权利要求3所述的具软性电路板的微结构，其特征在于，所述间隙为一开放间隙。10. 如权利要求9所述的具软性电路板的微结构，其特征在于，所述软性电路板的所述主体部分具有一维移动、二维移动或三维移动的自由度。11. 如权利要求9所述的具软性电路板的微结构，其特征在于，所述软性电路板是由高分子材料层及金属线路所形成，且所述软性电路板的所述高分子材料层及所述金属线路具有开口部以暴露出所述开放间隙。12. 如权利要求3所述的具软性电路板的微结构，其特征在于，所述具软性电路板的微结构被应用为加速计、陀螺仪、热辐射计、流体感测器、压力感测器、应变规或触觉感测器。13. 如权利要求1所述的具软性电路板的微结构，其特征在于，所述软性电路板接收一致动信号以使所述软性电路板的一主体部分产生移动。14. 如权利要求13所述的具软性电路板的微结构，其特征在于，所述基板具有一应用电路，其通过所述至少一支撑结构连接至所述软性电路板，所述应用电路输出所述致动信号。15. ...

【专利技术属性】
技术研发人员：周正三，
申请(专利权)人：周正三，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]