[发明专利]微机电系统结构的调控方法及装置

说明书

本发明公开一种微机电系统结构的调控方法及装置，获取微机电系统中微结构的当前面型以及微机电系统的当前谐振频率；获取目标面型及目标谐振频率，根据当前面型及目标面型、当前谐振频率及目标谐振频率综合确定矫正位置与矫正值；根据矫正值调整多个微加热器组成的阵列，确定微加热器中每个导热硅柱的通电电流/电压；根据调整后的多个微加热器阵列及确定的电流/电压，对微结构的当前面型进行矫正，对微结构的当前面型进行迭代矫正，直到当前面型与目标面型的差值小于预置误差范围内。本发明通过在关键结构上施加精确的控制应力，及时修正其力学特性的微小变化，提高微机电系统的工作稳定性，应用于工业过程控制、通讯、计算机等领域。

技术领域

本发明涉及微机电系统技术领域，特别是涉及一种微机电系统结构的调控方法及装置。

背景技术

随着半导体集成电路微细加工技术和超精密机械加工技术的迅速发展，具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高等优点的微机电系统的应用也越来越广泛。例如，微传感器、微执行器和微电子机械部件正在工业过程控制、通讯、计算机和机器人、人类健康、汽车运输等领域得到广泛应用。

高性能微机电系统要求结构具备良好的结构稳定性，组成材料特性不匹配或结构不对称极易耦合产生结构应力都会导致微机电器件产生变形。目前，大多通过被动隔离，在基底与封装管壳之间增加适当的应力隔离层的方式以减小两者之间的相互耦合导致的装配应力及变形。发明人在实现上述发明过程中，发现现有技术中，敏感结构加工过程残余机械变形并不能利用该方法进行有效矫正，同时，组成材料特性不匹配随温度变化导致的基底变形也不能通过该方式进行抑制。如此一来，由于微机电系统的结构稳定性发生变化，影响微机电系统的性能发生改变。

因此，如何在关键结构上施加精确的控制应力，并及时修正其力学特性的微小变化解决微机电系统的稳定性问题成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供的一种微机电系统结构的调控方法及装置，主要目的能够通过温度和面型组合调控方法，有效解决微机电系统结构在制备过程中产生的残余变形，根据矫正位置及矫正值对工作过程中的谐振频率进行调控，减少微机电系统因加工误差和环境干扰等导致的结构变形，提升微机电系统的工作性能。

本发明的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供一种微机电系统结构的调控方法，包括：

获取微机电系统中微结构的当前面型以及微机电系统的当前谐振频率；

获取目标面型及目标谐振频率，并根据所述当前面型及所述目标面型、所述当前谐振频率及所述目标谐振频率确定矫正位置与矫正值；

根据所述矫正值调整多个微加热器组成的阵列，并确定微加热器中每个导热硅柱的通电电流/电压；

根据调整后的多个微加热器阵列及确定的电流/电压，对所述微结构的当前面型进行矫正，对所述当前面型进行迭代矫正，直到所述当前面型与所述目标面型的差值小于预置误差范围内。

可选的，获取微机电系统中微结构的当前面型以及微机电系统的当前谐振频率包括：

通过激光干涉仪测试微结构的当前面型，包括中心凸起型、中心凹陷型、马鞍型中的任一种；

通过模态测试系统对微机电系统实时监测谐振频率，确定当前谐振频率。

可选的，根据所述矫正值调整多个微加热器组成的阵列，并确定微加热器中每个导热硅柱的通电电流/电压包括：

通过所述微加热器中的薄膜电阻加热器，根据矫正值确定每个导热硅柱的通电电流/电压。

可选的，所述薄膜电阻加热器的表面设有聚合物驱动结构层，且导热硅柱内嵌于聚合物驱动结构层的内部。

可选的，所述方法还包括：