接触时间长的微机电万向惯性开关及其制造方法

摘要

本发明提供一种接触时间长的微机电万向惯性开关及其制造方法，所要解决的问题是：目前的MEMS惯性开关只能捕捉单方向的惯性加速度；其次开关的可动电极和固定式电极的接触时间太短。本发明的要点是：硅片中间结构层以锚点为圆心向外是环形质量框、环形外电极和锚区，锚区和锚点和下盖板键合，四个外弹簧呈形布置，每个外弹簧的两端分别固定在锚区和环形外电极之间，四个内弹簧呈形布置，每个内弹簧的两端分别固定在环形质量框和锚点上。本发明的积极效果是：可以捕捉任一方向的惯性加速度；捕捉到阈值加速度后，大大延长了两个电极接触时间。

主权项

一种接触时间长的微机电万向惯性开关的制造方法，其特征是：所说的接触时间长的微机电万向惯性开关包括上、下盖板和硅片中间结构层，上盖板是硅质板；硅片中间结构层是，以锚点为圆心向外依次是环形质量框、环形外电极和锚区，锚区呈外方内圆的平面框架形，其中锚区和锚点和上、下盖板键合，四个外弹簧呈十字形布置，每个外弹簧的两端分别固定在锚区和环形外电极之间，四个内弹簧呈十字形布置，每个内弹簧的两端分别固定在环形质量框和锚点上，这样，环形质量框和环形外电极分别安装在内、外弹簧架上，使环形质量框和环形外电极悬在上、下盖板之间，均成为可动电极；制造接触时间长的微机电万向惯性开关的步骤是：a)在中间结构层硅片上热氧化生成5000Å的二氧化硅层，用M2版做掩膜，光刻结构层硅片，作为ICP掩蔽层；结构层硅片背面ICP浅刻蚀，刻蚀深度5um，去胶清洗，待静电键合；b)用M1版作掩膜光刻玻璃片，腐蚀Prex7740玻璃1800Å；溅射Ti 厚度400Å‑Pt厚度400Å‑Au厚度1200Å，利用光刻胶剥离制作金属电极，去胶清洗；c)硅片图形与玻璃电极图形对准静电键合；硅片减薄抛光至60um；d)用M3版作掩膜光刻，ICP释放结构；e)在盖板硅片上热氧化生成2um的二氧化硅层，用M4版做掩膜，光刻盖板硅片正面，作为KOH腐蚀掩蔽层，KOH腐蚀深度200um；用M5版做掩膜，光刻盖板硅片背面，作为KOH腐蚀掩蔽层，KOH双面腐蚀深度100um； f)盖板和结构层BCB键合；ICP刻蚀PAD点。