[发明专利]MEMS微推进器阵列芯片用寻址点火电路及制备方法

说明书

本发明涉及一种MEMS微推进器阵列芯片用寻址点火电路及制备方法，寻址点火电路包括衬底、绝缘介质层和金属引线；衬底上设置第一层金属引线，然后沉积第一层绝缘介质层作为与第二层金属引线的绝缘层，在第一层绝缘介质层上布置第二层金属引线，然后沉积第二层绝缘介质层作为与第三层金属引线的绝缘层，重复上述工艺，实现多层金属引线的立体化布置。本发明在垂直于衬底表面的方向上实现多层金属引线的立体布置，将目前基于二维平面的集成度升级成基于三维立体的体集成度，充分利用衬底面积，在不增加芯片面积和工艺难度的基础上，增加金属引线的线宽以提高大电流承受能力。

技术领域

本发明涉及MEMS微推力器阵列芯片技术，具体涉及一种MEMS微推进器阵列芯片用寻址点火电路及制备方法。

背景技术

随着MEMS技术和IC技术的发展，微小卫星和微小卫星星座成为国内外研究的热点领域之一，各个航天大国均开展了相关研究。由于受到体积和载荷能力的限制，目前发射的微小卫星均未配备完整的微推进系统，仅具有极为有限的姿态控制能力。由于具有结构简单、体积小、重量轻、便于集成、比冲高和微推力可调等优点，MEMS微推力器阵列芯片技术在微小卫星和微小卫星星座姿轨控技术领域逐渐受到关注。

MEMS微推力器阵列芯片中微推力器单元的寻址点火控制依靠点火层寻址点火电路完成。目前，MEMS微推进器阵列芯片点火控制电路采用平面布线设计方法，它具有工艺简单可靠性高等优点，缺点是可扩展性不强，随着MEMS微推力器集成数量的增加布线数量和难度增加迅速，如图1所示，左边是3×3阵列，中间是6×6阵列，右边是8×8阵列，当集成度超过10×10时布线难度变得非常高，引线数量的激增导致引线宽度迅速下降且布线难度呈几何级数上升，严重限制了引线能够承受的最大电流，成为制约MEMS微推力器阵列芯片集成度提高的关键技术瓶颈之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种MEMS微推进器阵列芯片用寻址点火电路及制备方法，解决高集成度MEMS微推力器阵列芯片的寻址点火电路布线问题。

实现本发明目的的技术方案为：一种MEMS微推进器阵列芯片用寻址点火电路，包括衬底、金属引线和绝缘介质层；

所述金属引线和绝缘介质层均为多层布置，第一层金属引线设置在衬底上，第一层绝缘介质层沉积在第一层金属引线上方，第二层金属引线设置在第一层绝缘介质层上，第二层绝缘介质层沉积在第二层金属引线上方，重复上述布置方式，得到多层金属引线立体化布置的寻址点火电路。

一种MEMS微推进器阵列芯片用寻址点火电路的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，在衬底上布置换能元阵列和寻址电路母线；

步骤2，在衬底表面制作第一层图形化的金属引线层；

步骤3，在第一层金属引线表面沉积/涂覆绝缘介质层；

步骤4，在绝缘介质层表面制作图形化的金属引线层；

步骤5，在金属引线表面沉积/涂覆绝缘介质层；

步骤6，重复步骤4和步骤5，完成多层金属引线的立体化布置。

与现有技术相比，本发明的显著优点为：

(1)本发明在垂直于衬底表面的方向上实现多层金属引线的立体布置，将目前基于二维平面的集成度升级成基于三维立体的体集成度，充分利用衬底面积；

(2)本发明在不增加芯片面积和工艺难度的基础上，增加金属引线的线宽以提高其大电流承受能力。

附图说明

图1为传统的平面引线设计方案示意图。

图2为本发明MEMS微推进器阵列芯片用寻址点火电路的立体引线布置结构示意图。