[发明专利]一种基于镓铟锡液态金属的相变开关

权利要求书

1.一种基于镓铟锡液态金属的相变开关，其特征在于，包括控制层(100)、镓铟锡合金(200)、封装层(300)，所述封装层(300)呈半开口腔体结构，所述封装层(300)与控制层(100)形成闭合腔体，所述镓铟锡合金(200)以真空的方式封装在闭合腔体内。

2.根据权利要求1所述一种基于镓铟锡液态金属的相变开关，其特征在于，所述控制层(100)包括与封装层(300)连接的开关区(102)，还包括绝缘层(103)，所述绝缘层(103)通过化学沉积的方式连接于开关区(102)底部，所述绝缘层(103)底部连接冷热区(101)，所述开关区(102)端部穿过绝缘层(103)连接冷热区(101)。

3.根据权利要求2所述一种基于镓铟锡液态金属的相变开关，其特征在于，所述冷热区(101)包括硅衬底(104)，所述硅衬底(104)边缘等间距依次内嵌正控制实心柱(105)、负控制实心柱(106)、正开关实心柱(107)、负开关实心柱(108)，所述正开关实心柱(107)一端连接正开关焊盘(110)，所述负开关实心柱(108)位于与正开关实心柱(107)同一端连接负开关焊盘(109)，所述正控制实心柱(105)在远离负开关焊盘(109)的一端依次连接铜电热丝(111)、负控制实心柱(106)，所述正开关实心柱(107)、负开关实心柱(108)均穿过绝缘层(103)连接开关区(102)。

4.根据权利要求2所述一种基于镓铟锡液态金属的相变开关，其特征在于，所述硅衬底(104)内远离铜电热丝(111)一侧向中心位置开设绝热腔(112)。

5.根据权利要求2所述一种基于镓铟锡液态金属的相变开关，其特征在于，所述铜电热丝(111)呈折线结构。

6.根据权利要求2所述一种基于镓铟锡液态金属的相变开关，其特征在于，所述正控制实心柱(105)、负控制实心柱(106)、正开关实心柱(107)、负开关实心柱(108)侧壁均包覆有二氧化硅绝缘层。

7.根据权利要求2或3所述一种基于镓铟锡液态金属的相变开关，其特征在于，所述开关区(102)包括连接在绝缘层(103)上远离冷热区(101)一面中部的正开关电极(114)、负开关电极(113)，所述绝缘层(103)上远离冷热区(101)一面边缘还连接下金属键合层(117)，所述下金属键合层(117)连接封装层(300)，所述绝缘层(103)上靠近正开关电极(114)开设正连接通道(115)，靠近负开关电极(113)开设负连接通道(116)，所述正开关电极(114)通过正连接通道(115)连接正开关实心柱(107)，所述负开关电极(113)通过负连接通道(116)连接负开关实心柱(108)。

8.根据权利要求1所述一种基于镓铟锡液态金属的相变开关，其特征在于，所述镓铟锡合金(200)为金属镓、金属铟以及金属锡以质量比为68:22:10形成的共熔合金，在常温下呈液滴状。

9.根据权利要求1所述一种基于镓铟锡液态金属的相变开关，其特征在于，所述封装层(300)包括衬底(301)，所述衬底(301)中部开设封装腔(302)，所述衬底(301)在封装腔(302)开口的端部连接上金属键合层(303)，所述上金属键合层(303)连接控制层(100)。

10.根据权利要求1所述一种基于镓铟锡液态金属的相变开关，其特征在于，所述上金属键合层(303)厚度为1-3um。