[发明专利]一种基于柔性薄膜的MEMS执行器及其制作方法

权利要求书

1.一种基于柔性薄膜的MEMS执行器，其特征在于：包括透明基底(1)，透明基底(1)的中部设有铜线圈(2)，铜线圈(2)的两端分别连接有设置在透明基底上的导电片(3)，透明基底(1)的两侧经间隔层(4)设有硅衬底(7)，硅衬底(7)上设有一层柔性薄膜(5)，柔性薄膜(5)的内表面上设有一层磁性复合层(6)，磁性复合层(6)位于铜线圈(2)的上方。

2.根据权利要求1所述的基于柔性薄膜的MEMS执行器，其特征在于：所述磁性复合层(6)由聚合物溶液和磁性颗粒均匀混合而成，磁性颗粒的体积密度为2％-10％。

3.根据权利要求1所述的基于柔性薄膜的MEMS执行器，其特征在于：所述铜线圈(2)和导电片(3)通过磁控溅射系统蒸镀在透明基底上，其厚度范围为100nm-200nm。

4.根据权利要求1所述的基于柔性薄膜的MEMS执行器，其特征在于：所述硅衬底(7)上设有与磁性复合层大小一致的方孔；硅衬底是通过4英寸的硅晶圆刻蚀而成，硅衬底的厚度为500μm，在KOH或者TMAH溶液中的湿法刻蚀角度为54.7°。

5.根据权利要求1所述的基于柔性薄膜的MEMS执行器，其特征在于：所述透明基底(1)上设有四个通孔，四个通孔内分别固定两个导电片和铜线圈的两端，铜线圈的两端通过铜电极分别与两个导电片连接，铜电极设置在透明基底的背面。

6.根据权利要求1所述的基于柔性薄膜的MEMS执行器，其特征在于：所述柔性薄膜(5)是高分子聚合物薄膜。

7.根据权利要求1所述的基于柔性薄膜的MEMS执行器，其特征在于：所述透明基底(1)是玻璃板或亚克力板。

8.根据权利要求1所述的基于柔性薄膜的MEMS执行器，其特征在于：所述导电片(3)上通过导电胶将铜丝固定在其上。

9.根据权利要求1-8任一项所述的基于柔性薄膜的MEMS执行器的制作方法，其特征在于，按下述步骤进行：

①准备一片玻璃材质的基底并用酒精和去离子水进行清洗；

②利用旋涂技术以500rpm的转速在30s内将PMDS液体均匀的覆盖在基底上面，并在70°的环境里加热10h-12h；

③将碾碎的NdFeB磁性颗粒均匀的散在聚合物溶液内，搅拌均匀；之后加热进行固化处理形成磁性复合层；

④制备好的磁性复合层粘附在PMDS薄膜表面，再将PDMS薄膜从玻璃材质的基底上剥离，然后覆盖在刻蚀好的单个硅衬底上，使用胶液进行粘性加固处理；

⑤利用激光切割机制作间隔层和透明基底；

⑥在透明基底上制作铜线圈和导电片；

⑦将间隔层、硅衬底依次叠加并粘附在透明基底上。

10.根据权利要求9所述的基于柔性薄膜的MEMS执行器的制作方法，其特征在于，所述透明基底上制作铜线圈的方法按如下步骤：

①将玻璃或或PMMA材质的透明基底用酒精和去离子水进行清洗；

②利用磁控溅射系统在透明基底蒸镀100nm-200nm厚度的铜层；

③利用旋涂技术以2000rpm的转速在30s内分别将HMDS溶液和光刻胶均匀的覆盖在铜层上面；

④将已制好的掩膜版放在光刻机内，并对光刻胶进行曝光处理，曝光时间为7s；

⑤将曝光后的透明基底放在显影液内，出现明显的光刻胶图案生成后取出；

⑥将透明基底放在加热板上，在110°的设定温度下进行5min的硬烘干；

⑦对铜层进行刻蚀，实现电极图案的转移；

⑧将剩余的光刻胶全部去除，最后用去离子水进行清洗即可。