[发明专利]磁性微型接触器及其制造方法

说明书

本发明涉及一种磁性微型接触器，即一种电接触器，其尺寸在几十个微米的数量级，其包括一个柔性臂，该柔性臂保持在设有接触接线柱的一基片的上方，该臂至少一部分由可被磁铁吸引的铁磁性材料制成，以打开或关闭电接触器。

本发明还涉及一种制造方法，该方法可使该微型接触器通过将组成其的各种导电材料施以电淀积的方法而获得。

在由接近磁铁产生的磁场影响下可使电路打开或关闭的装置已知良久，而随着自然界的进化，对此基本原理的改进不仅涉及这种装置的结构，还涉及其微型化。

关于结构方面，可引述在美国专利3974648中公开的一种装置，其中，一非铁磁性柔软导电条是弯曲的，然后，将其安装在载有接触接线柱的一个支座上，该导电条面向支座的那部份局部地覆盖以能被磁铁吸引的铁磁性材料，以闭合接点。虽然该导电条的尺寸可以缩小，但不可想象能制出其尺寸数量级在几十微米的机械另件总成。

关于微型化，微型加工技术，特别是硅片刻蚀技术已使得很小尺寸的结构得以获得。例如专利DD248454公开了一种磁性接触器，其基座和弹性条由刻蚀硅板而形成，成为导体或铁磁物所要求的部件然后予以电淀积。可见，制造该结构的方法有要求涉及不同类技术的一系列步骤的缺点。

包括很小尺寸的叠加导电条的结构也可通过采用掩模经连续电淀积步骤而获得，其主要是出于产生电子电路用内连接板的目的。例如专利EP0459665公开了前述那种类型装置，其中，各掩模留在了成品中。而另一方面，在美国专利4899439中，其建议去除各掩模，以获得三维中空刚性结构。然而，在上述的二个例子中，假如忽略了粘着层，则将看到，整个电淀积工艺过程仅以一种材料进行，由此只可予期得到导电性能，而不能设想有另外的铁磁性的新用途。另外也会看到，如此获得的结构的导电条或臂没有可利用的机械性能，特别是没有柔性。

然而，与上面刚刚介绍的该现有技术相反，申请人通过联合采用具有柔性和铁磁性的材料已制出一种“簧片”式微型接触器，其尺寸的数量级在几十个微米。此类的一种“簧片”式微型接触器是专利申请EP0602538的主题，其作为参考资料纳入了本专利申请。所公开的装置是通过采用掩模来电淀积导电材料和铁磁性材料而得到的，从而得到二个铁磁性臂彼此相对且隔开一定距离，二个臂中至少一个臂是柔性的并借助一底脚板连至支座。虽然其令人完全满意，但这类装置有簧片式接触器的常见的缺点，即，使用要求磁流发生器的极精确的定位并且对附近其它铁磁部件产生的干扰过于灵敏，以致易受附近其他铁磁零部件的感应干扰。

因此，本发明的一个目的是提供这样一种磁性微型接触器即能克服上述这些缺点，借此，为致动它的磁铁的定位不要求那么太精确，从而使其工作不受附近其它铁磁部件的影响。由下述将可知，本发明的微型接触器还可提供这样一个优点：比在专利EP0602538中公开的装置更薄且可以低成本制造，因为制造它所需的步骤较少。

本发明的另一目的因而是提供一种制造方法，它能使尺寸的数量级在几十微米的磁性微型接触器以一种优越的方式获得，而这种方式是通常的加工技术，甚至微型加工技术所做不到的。

这方便起见，以后本发明的磁性微型接触器将用“MMC接触器”表示。

因此，本发明涉及一种MMC接触器，该接触器包括用一种或多种导电材料制成的一个柔性壁，其一端经一底脚板中介连于一个基片，其远端置于布在所述基片上的一个接触接线柱之上方，所述底脚板和接线柱由导电材料组成，所述臂的至少一部份由可被磁铁致动的铁磁性材料组成，使该臂的远端能朝向或离开该接触接线柱而移动，以建立或切断电接触。

本发明的另一目的是采用电淀积制造前述那种MMC接触器的方法，它包括下列连续步骤：

a)在绝缘基片上构成二个隔开的的导电部分；

b)淀积一层光致抗蚀剂而构成第一掩模，并使光致抗蚀剂构形，以便形成在导电部份之上方并靠近其相对侧边的至少二个窗口；

c)以电淀积法电淀积生长金属，以产生在窗口内的接线柱，直至该金属与光致抗蚀剂表面齐平；

d)淀积一层光致抗蚀剂来构成第二掩模并使其在整个厚度上构形而在一个接线柱之上方形成一窗口，该窗口纵横比比较低，即有锥形壁；

e)在步骤d)形成的光致抗蚀剂层的整个表面，窗口的壁和底部上通过电淀积生长一中介金属层；

f)淀积一厚层的光致抗蚀剂来形成第三掩模并使其在整个厚度上构形而形成一个通道，该通道在位于接近面朝基片的导电部分的边缘的接线柱的最远侧边之间延伸；

g)电淀积生长铁磁性材料以形成臂，在此步骤之前可先电淀积一薄层用以改善接触性能的非磁性材料；