[发明专利]一种MEMS锂电池的制造方法

权利要求书

1.一种MEMS锂电池的制备方法，包括以下步骤：

以半导体材料为第一壳体的基底，在其上通过MEMS工艺形成第一引出电极、第一三维立柱阵列及第一池体，其中所述第一三维立柱阵列位于所述第一池体中；其中，所述在基底上形成第一引出电极的步骤中，包括在所述基底上形成Au/Cr金属层作为掩膜的步骤，其中所述Au层厚度为100～500nm，Cr层厚度为10～50nm；

在所述第一三维立柱阵列表面修饰固定第一纳米材料作为正极；

利用同样的方法，通过MEMS工艺制备出包含负极的第二壳体，在所述第二壳体上形成第二引出电极、第二三维立柱阵列及第二池体，并在所述第二三维立柱阵列表面修饰固定第二纳米材料作为负极，其中所述第二三维立柱阵列位于所述第二池体中，且所述第二池体与所述第一池体对准形成一个容纳空腔，所述第一三维立柱阵列和所述第二三维立柱阵列彼此错开；其中，所述在基底上形成第二引出电极的步骤中，包括在所述基底上形成Au/Cr金属层作为掩膜的步骤，其中所述Au层厚度为100～500nm，Cr层厚度为10～50nm；

将所述第一壳体和第二壳体对准并封装，形成所述MEMS锂电池的壳体；

其中，在形成所述第一引出电极和/或第二引出电极之前，通过深刻蚀或化学腐蚀工艺在所述第一壳体和/或第二壳体的基底上表面上形成第一凸台和/或第二凸台，从而在其后的蚀刻工艺过程中，利用所述第一凸台和第二凸台形成叉指结构。

2.如权利要求1所述的MEMS锂电池的制备方法，其中在所述将所述第一壳体和第二壳体对准并封装的步骤之后，还包括从预留的注样孔注入电解质，待电解质充满池体后密封注样孔，从而得到所述MEMS锂电池的步骤。

3.如权利要求1所述的MEMS锂电池的制备方法，其中在所述第二三维立柱阵列表面修饰固定第二纳米材料作为负极的步骤之后，将所述第一壳体和第二壳体对准并封装的步骤之前，还包括在所述第一壳体和第二壳体上的池体中填充胶体电解质的步骤。

4.如权利要求1所述的MEMS锂电池的制备方法，其中通过深刻蚀或化学腐蚀工艺在所述第一/第二壳体上形成所述第一/第二池体和位于所述第一/第二池体中的预留立柱，通过光刻工艺在所述预留立柱上形成所述第一/第二三维立柱阵列。

5.如权利要求1所述的MEMS锂电池的制备方法，其中所述半导体材料为硅基、碳基或砷化镓材料。

6.如权利要求1所述的MEMS锂电池的制备方法，其中所述Au层厚度为200nm，Cr层厚度为20nm。

7.如权利要求1所述的MEMS锂电池的制备方法，其中所述包含正极的第一壳体和包含负极的第二壳体的制备不分先后顺序。

8.如权利要求1所述的MEMS锂电池的制备方法，其中所述将第一壳体和第二壳体封装的步骤中，采用键合密封或BCB密封工艺。