CN111762751B - Mems导电件以及导电镀层的制备方法 - Google Patents

Mems导电件以及导电镀层的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种MEMS导电件以及导电镀层的制备方法，MEMS导电件由若干个导电单元组成，导电单元包括定构件、可相对定构件往复运动的动构件、以及多组电连接动构件和所述定构件的导电镀层，动构件包括第一围壁和与第一围壁连接的第二围壁，定构件包括与第一围壁相对设置的第三围壁和与第三围壁连接并相对第二围壁设置的第四围壁，多组导电镀层间隔设置且自第一围壁延伸至第三围壁；该MEMS导电件通过合理设置动构件和定构件的结构，以及通过多组导电镀层电连接定构件和动构件，从而能够允许所传输信号的两端元件(定构件和动构件)相对发生自由的位移同时传输电信号。

Description

MEMS导电件以及导电镀层的制备方法
【技术领域】
本发明涉及扬声器制备工艺技术领域，尤其涉及一种MEMS导电件以及导电镀层的制备方法。
【背景技术】
MEMS导电件对于MEMS传感器与印刷电路板之间的信号传输是非常重要的元件，MEMS导电件为了保证稳定高效的信号传输，高质量的MEMS导电件是必不可少的。
在现有技术制备MEMS导电件的工艺中，通常利用化学电镀工艺制备出具有厚导电镀层的MEMS导电件。现有技术中，如图5所示，通常是通过将厚金属电镀到具有深沟槽104的基板102中并刻蚀，从而完成金属镀层101的制备，然而这种制备方法在等离子蚀刻过程，光刻胶与金属镀层101不能完全对准，有的光刻胶103不能完全覆盖金属镀层101，有的光刻胶103过度覆盖金属镀层101延伸到金属镀层101旁侧的基板102，这样，在刻蚀过程中，未被光刻胶103覆盖的金属镀层101容易受到损害，而且，刻蚀后，被光刻胶103覆盖的基板102会残留下来，这些问题会影响MEMS导电件的刚度和加工能力。
因此，有必要提供一种新的MEMS导电件及其相关的制备方法以解决上述问题。
【发明内容】
本发明的第一个目的在于提供一种MEMS导电件的制备方法，其通过对现有技术中的MEMS导电件的制备方法调整顺序进行优化以获得具有良好导电性能和稳定加工能力的挠性件。
本发明的技术方案如下：
一种MEMS导电件，所述MEMS导电件由若干个导电单元组成，所述导电单元包括定构件、可相对所述定构件往复运动的动构件、以及多组电连接所述动构件和所述定构件的导电镀层，所述动构件包括第一围壁和与所述第一围壁连接的第二围壁，所述定构件包括与所述第一围壁相对设置的第三围壁和与所述第三围壁连接并相对所述第二围壁设置的第四围壁，所述多组导电镀层间隔设置且自所述第一围壁延伸至所述第三围壁。
作为一种改进方式，所述导电镀层自所述第一围壁弯折迂回延伸至所述第三围壁。
作为一种改进方式，所述导电单元沿垂直于所述导电镀层延伸方向的投影为矩形，所述MEMS导电件由四个所述导电单元组成，四个所述动构件一体形成工字形构件，每两个所述定构件一体形成T字形构件，两个所述T字形构件分别位于所述工字形构件的两侧，所述工字形构件可相对于两个所述T字形构件往复运动。
本发明的第二个目的在于提供一种导电镀层的制备方法，包括制备如上所述的导电镀层的方法，包括：
步骤S1:提供基板，所述基板凹陷形成底壁、以及围设于所述底壁四周的第一围壁、第二围壁、第三围壁和第四围壁，所述底壁、所述第一围壁、所述第二围壁、所述第三围壁和所述第四围壁的表面均覆盖有种子层；
步骤S2:去除所述第一围壁、所述第二围壁、所述第三围壁和所述第四围壁远离所述底壁一侧的种子层使其外露；
步骤S3:所述底壁、所述第一围壁、所述第二围壁、所述第三围壁和所述第四围壁围合形成导电镀层空间，在所述导电镀层空间中形成间隙设置的光刻胶，所述光刻胶自所述种子层向远离所述底壁的方向凸起；
步骤S4:在所述导电镀层空间中镀上导电镀层，所述导电镀层自所述种子层向远离所述底壁的方向凸起；
步骤S5:剥离所述光刻胶，露出所述光刻胶覆盖住的所述种子层，去除露出的所述种子层；
步骤S6：蚀刻去除所述底壁，使得所述导电镀层悬空设置。
作为一种改进方式，所述步骤S2采用化学机械抛光工艺去除所述第一围壁、所述第二围壁、所述第三围壁和所述第四围壁远离所述底壁一侧的种子层使其外露。
作为一种改进方式，所述步骤S3中所述光刻胶的厚度设置范围为20μm-100μm之间。
作为一种改进方式，所述光刻胶喷涂于所述导电镀层空间，曝光、显影后刻蚀出间隙设置的光刻胶。
作为一种改进方式，所述光刻胶的黏度大于等于6000厘泊。
作为一种改进方式，所述种子层为与导电镀层相同材质的金属层。
本发明的有益效果在于：
本发明的MEMS导电件通过合理设置动构件和定构件的结构，以及通过多组导电镀层电连接定构件和动构件，从而能够允许所传输信号的两端元件(定构件和动构件)相对发生自由的位移同时传输电信号。
本发明的导电镀层的制备方法通过更加合理优化的制备流程，完全避免了在制备过程中出现光刻胶与金属镀层不能完全对准而导致金属镀层被损害以及存在残留物的问题，利用本发明的导电镀层的制备方法制备MEMS导电件的导电镀层，极大的提高了MEMS导电件制备的良品率，能够获得具备十分优良的挠曲性的MEMS导电件。
【附图说明】
图1为本发明实施例的MEMS导电件的结构示意图；
图2为本发明实施例的导电单元的结构示意图；
图3为本发明实施例的导电镀层的制备方法的工艺示意图；
图4为本发明实施例的导电镀层的制备方法的流程图；
图5为现有技术的MEMS导电件的制备方法的工艺示意图。
附图说明：
1、MEMS导电件；10、导电单元；11、定构件；111、第三围壁；112、第四围壁；12、动构件；121、第一围壁；122、第二围壁；13、导电镀层；14、凹陷部；15、导电焊盘；16、工字形构件；17、T字形构件；
2、基板；21、底壁；22、导电镀层空间；
3、种子层；
4、光刻胶。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、内、外、顶部、底部……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，该元件可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。
参阅图1和图2，本发明实施提供一种MEMS导电件1，MEMS导电件1由若干个导电单元10组成，导电单元10包括定构件11、可相对定构件11往复运动的动构件12、以及多组电连接动构件12和定构件11的导电镀层13，动构件12包括第一围壁121和与第一围壁121连接的第二围壁122，定构件11包括与第一围壁121相对设置的第三围壁111和与第三围壁111连接并相对第二围壁122设置的第四围壁112，多组导电镀层13间隔设置且自第一围壁121延伸至第三围壁111。
本实施例的MEMS导电件1通过合理设置动构件12和定构件11的结构，以及通过多组导电镀层13电连接定构件11和动构件12，从而能够允许所传输信号的两端元件(定构件11和动构件12)相对发生自由的位移同时传输电信号。
参阅图1和图2，导电镀层13自第一围壁121弯折迂回延伸至第三围壁111，这样设计，在同样的距离条件下，可以增加导电镀层13的长度，从而能够增加动构件12的运动范围。
参阅图1和图2，导电单元10沿垂直于导电镀层13延伸方向的投影为矩形，MEMS导电件1由四个导电单元10组成，四个动构件12一体形成工字形构件16，每两个定构件11一体形成T字形构件17，两个T字形构件17分别位于工字形构件16的两侧，工字形构件16可相对于两个T字形构件17往复运动，工字形构件16具有利用材料少，承受能力强的特点，而T字形构件17则是为了更好地与工字形构件16配合，这样，MEMS导电件1整体结构稳定性更强的。
可以理解地，组成MEMS导电件1的导电单元10可以设置为四个，也可以设置为其他数量，具体根据实际需求设置，在此并不做具体限定。
参阅图1-图4，本发明实施例还提供了一种导电镀层13的制备方法，包括制备如上所述的导电镀层13的方法，包括：
步骤S1:提供基板2，基板2凹陷形成底壁21、以及围设于底壁21四周的第一围壁121、第二围壁122、第三围壁111和第四围壁112，底壁21、第一围壁121、第二围壁122、第三围壁111和第四围壁112的表面均覆盖有种子层3。
作为一种可选的实施方式，种子层3为与导电镀层13相同材质的金属层，优选的，可以为具有良好导电性能的金属或者合金。
步骤S2:去除第一围壁121、第二围壁122、第三围壁111和第四围壁112远离底壁21一侧的种子层3使其外露，在该步骤中，可以采用化学机械抛光工艺去除第一围壁121、第二围壁122、第三围壁111和第四围壁112远离底壁21一侧的种子层3。
步骤S3:底壁21、第一围壁121、第二围壁122、第三围壁111和第四围壁112围合形成导电镀层空间22，在导电镀层空间22中喷涂光刻胶4，并通过曝光、显影后刻蚀出间隙设置的光刻胶4，光刻胶4自种子层3向远离底壁21的方向凸起。
作为一种可选的实施方式，光刻胶4为均匀间隔设置。
本步骤中，通过喷涂光刻胶4的方式，并选用黏度大于等于6000厘泊的光刻胶4，形成了厚度较大的光刻胶4层，光刻胶4的厚度范围设置为20μm-100μm。通过形成厚度较大的光刻胶，便于后续形成厚度较大的导电镀层13。
作为一种可选的实施方式，本步骤也可以选用多次涂覆光刻胶4的方式，光刻胶4可选用聚酰胺材料。
步骤S4:在导电镀层空间22中镀上导电镀层13，导电镀层13自种子层3向远离底壁21的方向凸起。
步骤S5:剥离光刻胶4，露出光刻胶4覆盖住的种子层3，去除露出的种子层3，以使导电镀层13彼此之间绝缘。
作为一种可选的实施方式，在步骤S5中，可以通过蚀刻法去除光刻胶4对应位置的种子层3，由于种子层3厚度很小，能够起到保护作用以及后续电镀的种子作用即可，因此，在蚀刻过程中通过控制蚀刻的工艺条件去除较薄的种子层3对导电镀层13的金属仅具有很小的损失，几乎可以忽略不计。
步骤S6：蚀刻去除底壁21，使得导电镀层13悬空设置，此时，导电镀层13自第一围壁121弯折迂回延伸至第三围壁111。
需要说明的是，为了更方便传输电信号，在第二围壁122和第四围壁112均形成有凹陷部14，并在制备导电镀层13的同时在第二围壁122和第四围壁112两者的凹陷部14内制备导电焊盘15，导电焊盘15和导电镀层13电连接。
本发明实施例的制备方法中不需要进行光刻胶4与导电镀层13的对准工序，因此在制备过程中彻底避免了光刻胶4与导电镀层13不能完全对准而导致导电镀层13金属被损害以及存在残留物的问题，利用本发明实施例的导电镀层13的制备方法制备MEMS导电件1的导电镀层13，极大的提高了MEMS导电件1制备的良品率，能够获得具有十分优良的挠曲性的MEMS导电件1，而且获得的MEMS导电件1能够允许所传输信号的两端元件相对发生自由的位移同时传输电信号。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种MEMS导电件，其特征在于，所述MEMS导电件由若干个导电单元组成，所述导电单元包括定构件、可相对所述定构件往复运动的动构件、以及多组电连接所述动构件和所述定构件的导电镀层，所述动构件包括第一围壁和与所述第一围壁连接的第二围壁，所述定构件包括与所述第一围壁相对设置的第三围壁和与所述第三围壁连接并相对所述第二围壁设置的第四围壁，所述多组导电镀层间隔设置且自所述第一围壁延伸至所述第三围壁。
2.根据权利要求1所述的MEMS导电件，其特征在于，所述导电镀层自所述第一围壁弯折迂回延伸至所述第三围壁。
3.根据权利要求1所述的MEMS导电件，其特征在于，所述导电单元沿垂直于所述导电镀层延伸方向的投影为矩形，所述MEMS导电件由四个所述导电单元组成，四个所述动构件一体形成工字形构件，每两个所述定构件一体形成T字形构件，两个所述T字形构件分别位于所述工字形构件的两侧，所述工字形构件可相对于两个所述T字形构件往复运动。
4.一种导电镀层的制备方法，所述导电镀层用于如权利要求1至3中任意一项所述MEMS导电件中，其特征在于，所述方法包括：
步骤S1:提供基板，所述基板凹陷形成底壁、以及围设于所述底壁四周的第一围壁、第二围壁、第三围壁和第四围壁，所述底壁、所述第一围壁、所述第二围壁、所述第三围壁和所述第四围壁的表面均覆盖有种子层；
步骤S2:去除所述第一围壁、所述第二围壁、所述第三围壁和所述第四围壁远离所述底壁一侧的种子层使其外露；
步骤S3:所述底壁、所述第一围壁、所述第二围壁、所述第三围壁和所述第四围壁围合形成导电镀层空间，在所述导电镀层空间中形成间隙设置的光刻胶，所述光刻胶自所述种子层向远离所述底壁的方向凸起；
步骤S4:在所述导电镀层空间中镀上导电镀层，所述导电镀层自所述种子层向远离所述底壁的方向凸起；
步骤S5:剥离所述光刻胶，露出所述光刻胶覆盖住的所述种子层，去除露出的所述种子层；
步骤S6：蚀刻去除所述底壁，使得所述导电镀层悬空设置。
5.根据权利要求4所述的导电镀层的制备方法，其特征在于，所述步骤S2采用化学机械抛光工艺去除所述第一围壁、所述第二围壁、所述第三围壁和所述第四围壁远离所述底壁一侧的种子层使其外露。
6.根据权利要求4所述的导电镀层的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中所述光刻胶的厚度设置范围为20μm-100μm之间。
7.根据权利要求6所述的导电镀层的制备方法，其特征在于，所述光刻胶喷涂于所述导电镀层空间，曝光、显影后刻蚀出间隙设置的光刻胶。
8.根据权利要求7所述的导电镀层的制备方法，其特征在于，所述光刻胶的黏度大于等于6000厘泊。
9.根据权利要求4所述的导电镀层的制备方法，其特征在于，所述种子层为与导电镀层相同材质的金属层。
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