[发明专利]MEMS器件的微机械薄膜结构及MEMS器件

说明书

本发明公开了一种MEMS器件的微机械薄膜结构及MEMS器件，微机械薄膜结构包括：衬底；锚点座，锚点座设在衬底上；弹性薄膜组件，弹性薄膜组件包括薄膜件和应力吸收件，应力吸收件设在薄膜件上以吸收引发薄膜件蠕变的应力，薄膜件和应力吸收件二者中的一者设在锚点座上。本发明通过设置应力吸收件吸收引发薄膜件蠕变的应力，使弹性薄膜组件上的集中应力得到释放或均匀化处理，从而改善抗蠕变特性，避免MEMS器件的性能发生漂移。

技术领域

本发明涉及MEMS器件的零部件领域，尤其是涉及一种MEMS器件的微机械薄膜结构及MEMS器件。

背景技术

微机械薄膜结构是MEMS(微机电系统)器件中的典型部件，常用于结构驱动、信号感知等。微机械薄膜结构一般由金属材料或非金属材料构成，对于这些材料(尤其是金属材料)，在工作过程中受机械应力的情况下，由于其蠕变特性，MEMS器件会逐渐产生不可恢复的形变，使MEMS器件的性能发生漂移，严重情况下甚至会导致MEMS器件失效。

为缓解结构的蠕变恶化，业界一般采用高强度的抗蠕变新型材料进行性能提升；但此种方法需要对新型材料进行开发、评估，周期长、风险大，开发结果存在一定的不可预见性。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种MEMS器件的微机械薄膜结构，改善抗蠕变特性。

本发明还提出一种应用上述微机械薄膜结构的MEMS器件，改善抗蠕变特性。

根据本发明实施例的一种MEMS器件的微机械薄膜结构，包括：衬底；锚点座，所述锚点座设在所述衬底上；弹性薄膜组件，所述弹性薄膜组件包括薄膜件和应力吸收件，所述应力吸收件设在所述薄膜件上以吸收引发所述薄膜件蠕变的应力，所述薄膜件和所述应力吸收件二者中的一者设在所述锚点座上。

根据本发明实施例的MEMS器件的微机械薄膜结构，通过设置应力吸收件吸收引发薄膜件蠕变的应力，使弹性薄膜组件上的集中应力得到释放或均匀化处理，从而改善抗蠕变特性，避免MEMS器件的性能发生漂移。

一些实施例中，所述应力吸收件具有吸收空间，所述吸收空间的周向壁上设有过渡圆角，所述薄膜件可传力至所述应力吸收件，以引发所述应力吸收件的所述吸收空间变形吸收所述应力。

进一步地，所述吸收空间为封闭空间或为具有开口的敞口空间。

更进一步地，所述敞口空间包括一个或多个子空间，当所述敞口空间包括多个所述子空间时，任意相邻的两个所述子空间的开口的朝向相反。

具体地，所述应力吸收件包括主体部，所述主体部上形成有所述子空间，其中，当所述敞口空间包括多个所述子空间时，所述主体部包括弯曲部和连接部，所述弯曲部为多个，每个所述弯曲部上形成有所述子空间，任意相邻的两个所述弯曲部中一者的端部设在另一者的开口内，任意相邻的两个所述弯曲部的端部通过所述连接部相连。

一些实施例中，所述薄膜件构造为梁体或薄膜。

具体地，所述梁体包括多个分体梁，且任意相邻的两个所述分体梁之间设有所述应力吸收件，所述应力吸收件包括主体部和设在所述主体部两端的承接部，所述主体部上形成有所述吸收空间，所述主体部两端的所述承接部分别连接在相邻的两个所述分体梁上。

更具体地，多个所述分体梁中首尾两端中的至少一者连接在所述锚点座上。

一些具体实施例中，所述薄膜的周向设有多个应力吸收件，所述应力吸收件包括主体部和设在所述主体部两端的承接部，所述主体部上形成有所述吸收空间，所述主体部一端的所述承接部连接在所述锚点座上，另一端的所述承接部连接在所述薄膜上。

根据本发明实施例的一种MEMS器件，包括上述的微机械薄膜结构。