[发明专利]一种轴向与基底平行的圆形微同轴金属结构的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属微结构制造的技术领域，特别涉及一种轴向与基底平行的圆形微同轴金属结构的制备方法。

背景技术

在RF MEMS(射频微机电系统)中，为了满足功能、装配、集成化等方面的技术要求，很多元器件都需要具有斜面、自由曲面等三维微结构，特别是微同轴结构，目前已引起了大多数研究学者的关注。

由一根金属内导体和包围在其周围并与之共轴的空管状金属外导体构成的传输线称为同轴线。目前同轴线是常见的信号传输线，中心的铜芯用于传送高电平，其被绝缘材料包覆；绝缘材料为PE(聚乙烯)材质，主要用于提高抗干扰性能，防止水、氧的侵蚀；绝缘材料外面是与铜芯共轴的筒状金属薄层，它既作为传输回路的一根导线，传输低电平，又具有屏蔽作用，通常有3种结构——金属管状、铝塑料复合带纵包搭接、编织网与铝塑复合带纵包组合，其中金属管状的屏蔽性能最好。

微机械加工技术主要包括体微机械加工技术、表面微机械加工技术、LIGA(即光刻、电铸和注塑的缩写)技术、准LIGA技术、晶片键合技术和微机械组装技术等。由于侧壁陡直、深宽比大的微结构不仅可以提高微型器件的性能，还能增加微型器件的强度，防止因机械失效或应力集中产生的破坏，因此，三维微结构的制作技术成为了MEMS(微机电系统)加工的关键技术之一。

现有3D-微同轴结构的加工制备工艺大都是利用光刻工艺多层叠加技术制备的矩形同轴微结构，但是此方法制备的微同轴结构粗糙度较大且侧壁垂直度较差，造成矩形同轴微结构作为微器件的连接器件时，微器件的集成度难以进一步提高，现有技术中还未见轴向与基底平行的圆形微同轴结构的制备方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种间接制备轴向与基底平行的圆形微同轴金属结构的制备方法，制备的横向同轴微结构作为微器件的连接器件，有利于提高微器件的集成度。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种轴向与基底平行的圆形微同轴金属结构的制备方法，包括以下步骤：

在基底上表面涂覆释放层；

在所述释放层表面制备纵向圆形微同轴金属结构，得到轴向与基底垂直的圆形微同轴金属结构；

去除所述轴向与基底垂直的圆形微同轴金属结构中的释放层，使圆形微同轴金属结构与基底分离，圆形微同轴金属结构再横向与基底键合，得到轴向与基底平行的圆形微同轴金属结构。

优选的，所述基底为硅基底或金属基底。

优选的，所述释放层的材质为聚二甲基硅氧烷、乙烯-醋酸乙烯共聚物或三元乙丙橡胶。

优选的，所述释放层的厚度为30～50nm。

优选的，所述纵向圆形微同轴金属结构包括实心圆柱形内导体、套设在所述实心圆柱形内导体外的圆环柱形外导体和设置在内外导体间的支撑体；所述支撑体的材质为聚四氟乙烯；所述圆环柱形外导体的外圆环上有一沿圆柱高度方向的矩形截面。

优选的，所述实心圆柱形内导体直径为40～80μm；所述圆环柱形外导体的内径为120～200μm；所述圆环柱形外导体的厚度为8～12μm；所述支撑体的厚度为20～60μm；所述矩形截面的宽度大于实心圆柱形内导体直径且小于圆环柱形外导体的内圆环直径。

优选的，所述释放层的去除包括：将所述轴向与基底垂直的圆形微同轴金属结构浸泡于挥发性溶剂中，溶解释放层。

优选的，所述挥发性溶剂为氯仿、二氯甲烷和甲苯中的一种或几种的混合物。

优选的，所述纵向圆形微同轴金属结构的制备方法包括以下步骤：

利用紫外光刻法在释放层上制备圆形微同轴金属结构的胶膜结构；

在所述胶膜结构内微电铸金属铸层，再去除胶膜结构，得到内外金属导体结构；

在所述内外金属导体结构内注塑支撑体，得到纵向圆形微同轴金属结构。

本发明提供了一种上述方案所述制备方法制备的轴向与基底平行的圆形微同轴金属结构，包括基底和横向结合于基底上的圆形微同轴金属结构。