用于形状记忆合金线的晶片级集成的方法技术

技术编号:9547319 阅读:119 留言:0更新日期:2014-01-09 01:30
本发明专利技术涉及将形状记忆合金线附着到基板的方法,其中所述线被机械地附着到基板上的3D结构中。本发明专利技术也涉及包括附着到基板的形状记忆合金线的装置,其中所述线被机械地附着到基板上的3D结构中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】技术背景和总体描述请参见附件中的会议记录。技术细节第2到第5页上的描述解释了本方法的背景和核心构思。在后面各页示出了用于形状记忆合金线的机械固定以及用于形状记忆合金线的电连接的不同实施例。自由空气球的固定所述线通过线结合器的结合毛细管被馈送。为了允许线的牵拉,所述线的末端必须被固定在基板上。在这个构思中,所述线的末端被变形,使得线末端的直径比剩余线和结合毛细管的直径大。这允许钩入所述线末端或者将所述线挤入基板中的挤压配合结构(squeeze fit structure)。Fei ! Hittar inte referenskSlla.说明了已经在背景段落中示出的构思。在基板中形成钩入结构(Fei ! Hittar inte referenskSlla.a),然后形成自由空气球(Fei ! Hittar inte referensk注Ila.b),其被钩入基板中的结构(Fel !Hittar inte referenskalla.c)并且允许通过结合毛细管牵拉SMA线(Fei ! Hittarinte referenskalla.d)。如图2中示意地示出的,另一个构思是使用自由空气球的挤压配合锚定到基板上的挤压配合结构中。SMA线(201)通过结合毛细管(202)被馈送并且形成自由空气球(203)。在基板(204)中,形成具有比自由空气球的直径更小直径的沟槽(205)(图2a)。自由空气球的直径比结合毛细管的直径更`大,这允许将自由空气球挤压到在基板中的沟槽中(图2b)。SMA线的末端通过自由空气球的挤压配合被锚定到基板的沟槽中(图2c)。如图3中示意地示出的,相同构思适合于将自由空气球挤压配合到V形状的沟槽中,所述沟槽如例如在利用特殊工艺蚀刻硅基板时得到。SMA线(301)通过结合毛细管(302)被馈送并且形成自由空气球(303)。在基板(304)中,形成V形状的沟槽(305)(图3a)。自由空气球的直径比结合毛细管的直径更大,这允许将自由空气球挤压到在基板中的沟槽中(图3b)。SMA线的末端通过自由空气球的挤压配合被锚定到基板的沟槽中(图3c)。图4示意地示出挤压配合构思的另一个变型,其中可变形夹持结构被形成在基板中,其允许SMA线直径的变化。SMA线(401)通过结合毛细管(402)被馈送并且形成自由空气球(403)。在基板(404)中,形成可变形夹持结构(405)(图4a)。自由空气球的直径比结合毛细管的直径更大,这允许将自由空气球挤压到在基板中的可变形结构中(图4b)。在自由空气球的挤压期间,夹持结构弹性地变形(图4b)并因此适应SMA线的直径变化并且将它们保持在适当位置(图4c)。在图2到4中示意地示出的所有上面描述的构思可适于使得能够在进行机械固定的同时电接触SMA线。这允许在转换温度以上SMA线的简单接触和焦耳加热。图5到7示意地示出该构思。SMA线(501,601,701)通过结合毛细管(502,602,702)被馈送并且形成自由空气球(503,603,703)。在基板(504,604,704)上形成沟槽(505,605)或者可变形夹持结构(705)。最终地,金属膜(506,606,706)被沉积在基板上(图5a,6a,7a)。自由空气球的直径比结合毛细管的直径更大,这允许将自由空气球挤压到在基板中的沟槽中(图5b,6b,7b)。在挤压期间,在SMA上的自然氧化物破碎并且SMA直接与基板上的金属接触。因此,SMA可通过金属膜被电接触(507,607,707)(图5c,6c,7c)。取代使用如在图2到7中示出的具有和/或不具有金属里衬的挤压配合,在基板中的沟槽可被填充有粘合剂以在沟槽中粘性地锚定自由空气球和所述线。图8和9示意地示出这个构思,其中图8用于与图2相似的直沟槽并且图9用于与图3相似的V形状的沟槽。SMA线(801,901)通过结合毛细管(802,902)被馈送并且形成自由空气球(803,903)。在基板(804,904)中形成直的(805)或者V形状的沟槽(905),其然后被部分地填充有粘合剂(806,906)(图8a,图9a)。自由空气球的直径比结合毛细管的直径更大,这允许将自由空气球挤压到在基板中的沟槽中的粘合剂中(图8b,9b)。自由空气球被嵌入在弯曲(807,907)的粘合剂中并因此锚定自由空气球(图8c,9c)。除了挤压配合和粘性锚定之外,还可制作咬合结构以咬合自由空气球。图10示意地示出这个构思。SMA线(1001)通过结合毛细管(1002)被馈送并且形成自由空气球(1003)。在基板(1004)中形成沟槽(1005),并且在基板的顶部形成较薄层(1006),该较薄层部分地覆盖沟槽(1005),但在沟槽的中心具有开口,从而形成咬合结构(1007)(图1Oa)。自由空气球的直径比结合毛细管的直径更大,这允许推动自由空气球穿过顶层(1005)的开口进入基板中的沟槽(图10b)。所述顶层很快恢复(1007)并且将自由空气球保持在适当位置(图1Oc)。在图10中示意地示出的构思的变型是在沟槽中提供弹簧,所述弹簧将自由空气球压靠在顶层中的咬接结构。图11示意地示出该构思。SMA线(1001)通过结合毛细管(1002)被馈送并且形成自由空气球(1003)。在基板(1004)中形成沟槽(1005),并且在基板的顶部形成较薄层(1006),该较薄层部分地覆盖沟槽(1005),但在沟槽的中心具有开口,从而形成咬合结构(1007)(图1la)。在沟槽(1005)的底部中形成弹性可变形的层(1108)。在将自由空气球挤压通过咬合结构后,自由空气球压缩该可变形层(1108)(图1lb)。当去除结合毛细管时,弹性可变形的层将自由空气球挤压到咬合结构中,所述咬合结构足够坚固以承受得住由弹性可变形层产生的力(图11c)。在用自由空气球将所述线的末端固定后,所述线被牵拉通过结合毛细管并且跨过基板到达下一个夹持结构。在这个夹持结构中,所述线被夹持并且因此在图2到11中示出的所有构思是可改编的。图12到14示意地示出适应于SMA线的挤压装配的挤压配合方案。使用线结合器,SMA 线(1201,1301,1401)被放置在形成于基板(1203,1303,1403)中的沟槽(1202,1302,1402)上,其直径小于SMA线的直径(图12a,13a,14a)。图12和13示出分别具有直的和V形状的沟槽的挤压装配。图14基于在图4中所示的构思并且以在允许SMA线的直径变化的基板中的可变形夹持结构(1405)为特征。使用活塞(1204,1304,1404)将所述线挤压到沟槽和/或可变形夹持结构中,所述活塞例如可以是第二基板,其在晶片结合器中被挤压到所述线和第二基板上(图12b,13b,14b)。遵循与在图2,3,4中所示的构思相同的原理,所述活塞然后被去除并且所述线保持在沟槽中(图12c,13c, 14c)。在图12到14中示意地示出的构思可适于使得能够在进行机械固定的同时电接触SMA线。这允许在转换温度以上SMA线的简单接触和焦耳加热。图15到17示意地示出该构思。SMA线(1501,1601,1701)被放置在形成在基板(1503,1603,1703)中并且覆盖有金属里衬(1504,16本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.11.22 SE 1001126-01.将线附着到基板的方法,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·布劳恩F·尼克劳斯A·菲舍尔H·格拉丁
申请(专利权)人:空气传感公司
类型:
国别省市:

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