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一種立體結(jié)構(gòu)的雜質(zhì)吸收器件的制作方法與工藝

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一種立體結(jié)構(gòu)的雜質(zhì)吸收器件的制作方法與工藝
本發(fā)明涉及一種雜質(zhì)吸收器件,具體涉及一種立體結(jié)構(gòu)的雜質(zhì)吸收器件。

背景技術(shù):
采用MEMS工藝制造的智能傳感器,如:加速度、陀螺儀、諧振壓力、光電圖像等,這些智能傳感器需要工作在高真空、高潔凈的環(huán)境下,才能保障其指標(biāo)Q值和壽命。為了滿足智能傳感器工作環(huán)境需求,通常將智能傳感器封裝于密閉腔體內(nèi)并在密閉腔體內(nèi)設(shè)置雜質(zhì)吸附器件,例如吸氣材料,用來(lái)吸收封裝腔體內(nèi)部緩慢釋放的氣體、水分等污染物,維持內(nèi)部高真空環(huán)境。傳統(tǒng)吸氣材料普遍采用薄膜、柱狀、片狀等形態(tài),吸附能力有限并且無(wú)法吸附固體雜質(zhì),例如粉塵顆粒等,影響智能傳感器的使用壽命,亟待出現(xiàn)能夠滿足智能傳感器需求的高性能雜質(zhì)吸收器件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述問(wèn)題,本發(fā)明的目的在于提供一種新型立體結(jié)構(gòu)的雜質(zhì)吸收器件,對(duì)傳統(tǒng)吸氣材料的結(jié)構(gòu)及功能進(jìn)行了突破性的改進(jìn),顯著提高吸附效果。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種立體結(jié)構(gòu)的雜質(zhì)吸收器件,包括多個(gè)支撐橋面,所述多個(gè)支撐橋面通過(guò)橋墩逐層搭建在基底上形成多個(gè)側(cè)面具有開(kāi)口的功能吸附腔,在每個(gè)功能吸附腔的上表面和/或下表面上設(shè)置有吸氣材料層。優(yōu)選地,所述功能吸附腔中還設(shè)置有用于吸附固體雜質(zhì)的靜電吸附裝置,所述橋墩的形狀構(gòu)成靜電吸附裝置的反鎖機(jī)構(gòu)。優(yōu)選地,所述靜電吸附裝置是導(dǎo)電極板,設(shè)置在功能吸附腔的上表面和/或下表面上,所述支撐橋面和橋墩采用絕緣材料制成,在導(dǎo)電極板所在功能吸附腔中至少有一個(gè)橋墩內(nèi)部具有金屬導(dǎo)線,所述金屬導(dǎo)線延伸至導(dǎo)電極板上,形成導(dǎo)電極板的供電通路。優(yōu)選地,所述橋墩的形狀是內(nèi)扣的支架形或者圓弧形。優(yōu)選地,所述支撐橋面的形狀為方形、多邊形或圓形。優(yōu)選地,所述吸氣材料層是合金或者石墨烯。優(yōu)選地,在最上層支撐橋面的上表面上設(shè)置吸氣材料層。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果在于:1)本發(fā)明提供一種立體結(jié)構(gòu)的雜質(zhì)吸收器件,將多個(gè)支撐橋面和橋墩逐層搭建,形成多個(gè)立體結(jié)構(gòu)的功能吸附腔,在每個(gè)立體結(jié)構(gòu)的功能吸附腔中均設(shè)置有吸氣材料層,能夠在有限的空間內(nèi)顯著增大吸氣材料接觸面積,提高吸氣效果,延長(zhǎng)智能傳感器使用壽命;2)本發(fā)明提供的一種立體結(jié)構(gòu)的雜質(zhì)吸收器件,將多個(gè)支撐橋面和橋墩逐層搭建,形成多個(gè)立體結(jié)構(gòu)的功能吸附腔,在多個(gè)立體結(jié)構(gòu)的功能吸附腔中設(shè)置有吸氣材料層和靜電吸附裝置,不僅可以顯著提高吸氣效果,還能夠進(jìn)一步吸附固體雜質(zhì),同時(shí),由于橋墩的反鎖機(jī)構(gòu)作用可以防止固體雜質(zhì)溢出,滿足智能傳感器對(duì)雜質(zhì)吸附器件提出的高性能需求,進(jìn)一步延長(zhǎng)智能傳感器使用壽命。本發(fā)明的另一目的是提供一種新型立體結(jié)構(gòu)的雜質(zhì)吸收器件,能夠吸附固體雜質(zhì),防止雜質(zhì)溢出。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種立體結(jié)構(gòu)的雜質(zhì)吸收器件,包括多個(gè)支撐橋面,所述多個(gè)支撐橋面通過(guò)橋墩逐層搭建在基底上形成多個(gè)側(cè)面具有開(kāi)口的功能吸附腔,在每個(gè)功能吸附腔中均設(shè)置有用于吸附固體雜質(zhì)的靜電吸附裝置,所述橋墩的形狀構(gòu)成靜電吸附裝置的反鎖機(jī)構(gòu)。優(yōu)選地,所述靜電吸附裝置是導(dǎo)電極板,設(shè)置在功能吸附腔的上表面和/或下表面上,所述支撐橋面和橋墩采用絕緣材料制成,在每個(gè)功能吸附腔中至少一個(gè)橋墩內(nèi)部具有金屬導(dǎo)線,所述金屬導(dǎo)線延伸至導(dǎo)電極板上,形成導(dǎo)電極板的供電通路。優(yōu)選地,所述橋墩的形狀是內(nèi)扣的支架或者圓弧形。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明提供的一種立體結(jié)構(gòu)的雜質(zhì)吸收器件,將多個(gè)支撐橋面和橋墩逐層搭建,形成多個(gè)立體結(jié)構(gòu)的功能吸附腔,在每個(gè)立體結(jié)構(gòu)的功能吸附腔中均設(shè)置有靜電吸附裝置,能有效吸附固體雜質(zhì),同時(shí),由于橋墩的反鎖機(jī)構(gòu)作用可以防止固體雜質(zhì)溢出,延長(zhǎng)智能傳感器使用壽命。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明雜質(zhì)吸收器件的立體結(jié)構(gòu)示意圖;圖2(a)是實(shí)施例1中提供的雜質(zhì)吸收器件側(cè)視圖1;圖2(b)是實(shí)施例1中提供的雜質(zhì)吸收器件側(cè)視圖2;圖2(c)是實(shí)施例1中提供的雜質(zhì)吸收器件側(cè)視圖3;圖3(a)是實(shí)施例2中提供的雜質(zhì)吸收器件側(cè)視圖4;圖3(b)是實(shí)施例2中提供的雜質(zhì)吸收器件側(cè)視圖5;圖3(c)是實(shí)施例2中提供的雜質(zhì)吸收器件側(cè)視圖6;圖3(d)是實(shí)施例2中提供的雜質(zhì)吸收器件側(cè)視圖7;圖3(e)是實(shí)施例2中提供的雜質(zhì)吸收器件側(cè)視圖8;圖4(a)是實(shí)施例2提供的靜電吸附裝置俯視圖1;圖4(b)是實(shí)施例2提供的靜電吸附裝置俯視圖2;圖4(c)是實(shí)施例2提供的靜電吸附裝置俯視圖3;圖4(d)是實(shí)施例2提供的靜電吸附裝置俯視圖4;圖4(e)是實(shí)施例2提供的靜電吸附裝置俯視圖5;圖5(a)是實(shí)施例3中提供的雜質(zhì)吸收器件側(cè)視圖9;圖5(b)是實(shí)施例3中提供的雜質(zhì)吸收器件側(cè)視圖10;圖5(c)是實(shí)施例3中提供的雜質(zhì)吸收器件側(cè)視圖11。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。本發(fā)明所有附圖是上述立體結(jié)構(gòu)雜質(zhì)吸收器件的簡(jiǎn)略示意圖,只為清楚描述本方案體現(xiàn)了與發(fā)明點(diǎn)相關(guān)的結(jié)構(gòu),對(duì)于其他的與發(fā)明點(diǎn)無(wú)關(guān)的結(jié)構(gòu)是現(xiàn)有結(jié)構(gòu),在附圖中并未體現(xiàn)或只體現(xiàn)部分。實(shí)施例1:參見(jiàn)圖1,一種立體結(jié)構(gòu)的雜質(zhì)吸收器件,包括多個(gè)支撐橋面20,所述多個(gè)支撐橋面20通過(guò)橋墩30逐層搭建在基底10上形成多個(gè)側(cè)面具有開(kāi)口的功能吸附腔,在每個(gè)功能吸附腔的上表面和/或下表面上均設(shè)置有吸氣材料層40,用于吸附氣體及水分等污染物。作為優(yōu)選的方案,在最上層支撐橋面的上表面上同樣設(shè)置吸氣材料,以便增強(qiáng)吸氣效果。具體地,所述吸氣材料層40可以設(shè)置在功能吸附腔的下表面,如圖2(a)所示;或者是設(shè)置在功能吸附腔的上表面,如圖2(b)所示;又或者同時(shí)設(shè)置在上表面和下表面,如圖2(c)所示。在本發(fā)明中,所述支撐橋面的個(gè)數(shù)決定立體結(jié)構(gòu)的層數(shù),可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定。在本實(shí)施例中,所述支撐橋面的個(gè)數(shù)為3,與基底共形成3個(gè)功能吸附腔,很明顯地,多個(gè)立體結(jié)構(gòu)的功能吸附腔為吸氣材料提供更多安置空間,能夠在有限的空間內(nèi)顯著增大吸氣材料接觸面積,提高吸氣效果,延長(zhǎng)智能傳感器使用壽命。具體地,所述吸氣材料可以選用市場(chǎng)上通用的吸氣材料,例如鋯、釩、鐵、鋁、錸或鈦中的兩種或兩種以上元素形成的合金,采用化學(xué)沉積CVD或蒸鍍法沉積在支撐橋面上;又或者可以是石墨烯材料,采用納米工藝制作而成;所述基底可以但不限于硅基、鍺基、玻璃、金屬或陶瓷等材料。實(shí)施例2:參見(jiàn)圖3,在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步地,在所述功能吸附腔中還設(shè)置有靜電吸附裝置50,用于吸附固體雜質(zhì),所述橋墩10的形狀構(gòu)成靜電吸附裝置50的反鎖機(jī)構(gòu)。具體地,所述靜電吸附裝置是導(dǎo)電極板50,設(shè)置在功能吸附腔的上表面和/或下表面上。示例的,所述吸氣材料層40和導(dǎo)電極板50可以分別設(shè)置在功能吸附腔的下表面和上表面,如圖3(a)所示;或者是分別設(shè)置在功能吸附腔的上表面和下表面,如圖3(b)所示;又或者同時(shí)設(shè)置在功能吸附腔的上表面和下表面上,如圖3(c)、3(d)、3(e)所示。在本實(shí)施例中,以方形支撐橋面為例對(duì)靜電吸附裝置進(jìn)行說(shuō)明。參見(jiàn)圖4(a),所述支撐橋面20為方形,在方形橋面的四個(gè)頂點(diǎn)位置設(shè)置橋墩10,為了盡量增大吸附面積,所述導(dǎo)電極板50也為方形,設(shè)置在支撐橋面20的中央位置上。所述支撐橋面和四個(gè)橋墩整體采用絕緣材料制成,但其中至少一個(gè)橋墩內(nèi)部具有金屬導(dǎo)線32,所述金屬導(dǎo)線32在支撐橋面20上延伸至導(dǎo)電極板,形成導(dǎo)電極板的供電通路,延伸至橋墩外的金屬導(dǎo)線32也可以采用絕緣材料31包裹。同時(shí),為了實(shí)現(xiàn)吸附雜質(zhì)的反鎖,所述橋墩10設(shè)計(jì)成夾角為90°的支架狀,支架末端內(nèi)扣,所述橋墩的支架沿著支撐橋面的邊上延伸,優(yōu)選的,其長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)使所述支撐橋面四周留下的開(kāi)口長(zhǎng)度小于等于橋面邊長(zhǎng)的1/3,以便提高固體雜質(zhì)的反鎖效果。如上所述,導(dǎo)電極板50在通電狀態(tài)下能夠有效吸附固體雜質(zhì),例如粉塵顆粒等,當(dāng)固體雜質(zhì)吸附進(jìn)入類(lèi)似“網(wǎng)魚(yú)箱”的功能吸附腔中,橋墩的反鎖機(jī)構(gòu)可以有效防止固體雜質(zhì)溢出,滿足智能傳感器對(duì)雜質(zhì)吸附器件提出的高性能需求,進(jìn)一步延長(zhǎng)智能傳感器使用壽命。這里,所述支撐橋面、導(dǎo)電極板和橋墩的形狀還可以有多種選擇。示例的,所述支撐橋面的形狀為多邊形,例如六邊形,所述導(dǎo)電極板也設(shè)計(jì)為六邊形,所述橋墩的個(gè)數(shù)為6,設(shè)置在支撐橋面的6個(gè)頂角上,其形狀為夾角120°的內(nèi)扣支架狀,所述導(dǎo)電極板50通過(guò)橋墩內(nèi)的金屬導(dǎo)線32實(shí)現(xiàn)供電,如圖4(b)所示。或者,所述支撐橋面的形狀為圓形,所述導(dǎo)電極板也為圓形,所述橋墩的個(gè)數(shù)為4,其形狀為圓弧形,所述導(dǎo)電極板50通過(guò)橋墩內(nèi)的金屬導(dǎo)線32實(shí)現(xiàn)供電,如圖4(c)所示,這里,所述橋墩的個(gè)數(shù)還可以為3或5等。對(duì)應(yīng)于如圖3(c)、3(d)、3(e)所示的情況,所述吸氣材料層40和導(dǎo)電極板50可以但不限于按照?qǐng)D4(d)和圖4(e)的方式設(shè)置在功能吸附腔的上表面和下表面上。另外,所述吸氣材料層和導(dǎo)電極板在每個(gè)功能吸附腔內(nèi)的設(shè)置方式也可以不同,本發(fā)明不做限定??傊?,在滿足吸附功能及制造工藝的前提下,所述支撐橋面、導(dǎo)電極板以及橋墩的個(gè)數(shù)和形狀有多種選擇,本發(fā)明不能窮舉。實(shí)施例3:參見(jiàn)圖5(a),一種立體結(jié)構(gòu)的雜質(zhì)吸收器件,包括多個(gè)支撐橋面20,所述多個(gè)支撐橋面20通過(guò)橋墩30逐層搭建在基底10上形成多個(gè)側(cè)面具有開(kāi)口的功能吸附腔,在每個(gè)功能吸附腔均設(shè)置有用于吸附固體雜質(zhì)的靜電吸附裝置50,所述橋墩30的形狀構(gòu)成靜電吸附裝置的反鎖機(jī)構(gòu)。具體地,所述靜電吸附裝置是導(dǎo)電極板50,設(shè)置在功能吸附腔的上表面和/或下表面上。示例的,所述導(dǎo)電極板50可以設(shè)置在功能吸附腔的上表面,如圖5(a)所示;或者是設(shè)置在功能吸附腔的下表面,如圖5(b)所示;又或者同時(shí)設(shè)置在功能吸附腔的上表面和下表面上,如圖5(c)所示。在本實(shí)施例中,導(dǎo)電極板的供電原理以及橋墩的反鎖機(jī)構(gòu)形狀同實(shí)施例2,本發(fā)明不再贅述。本實(shí)施例提供的是一種立體結(jié)構(gòu)的雜質(zhì)吸收器件,將多個(gè)支撐橋面和橋墩逐層搭建,形成多個(gè)立體結(jié)構(gòu)的功能吸附腔,在每個(gè)立體結(jié)構(gòu)的功能吸附腔中均設(shè)置有靜電吸附裝置,能夠吸附固體雜質(zhì),同時(shí),由于橋墩的反鎖機(jī)構(gòu)作用可以防止固體雜質(zhì)溢出,延長(zhǎng)智能傳感器的使用壽命,同時(shí),也可以應(yīng)用于其他有固體雜質(zhì)吸附需求的領(lǐng)域中。本發(fā)明優(yōu)選是采用MEMS工藝制成的微結(jié)構(gòu)器件,應(yīng)用于集成電路芯片和MEMS器件中,在此應(yīng)用范圍內(nèi),考慮到MEMS釋放工藝無(wú)死角的要求,對(duì)于方形或多邊形支撐橋面形成的功能吸附腔,其側(cè)面開(kāi)口個(gè)數(shù)應(yīng)當(dāng)?shù)扔谄溥厰?shù),即方形支撐橋面需要有4個(gè)開(kāi)口,六邊形支撐橋面需要有6個(gè)開(kāi)口,以此類(lèi)推;對(duì)于圓形支撐橋面形成的功能吸附腔,其側(cè)面開(kāi)口個(gè)數(shù)可以不低于3,例如3、4、5等。除此之外,本發(fā)明還可以是采用傳統(tǒng)機(jī)械方法制作的大型結(jié)構(gòu)器件,應(yīng)用于其他領(lǐng)域中??傊?,以上僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施例,并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍,在本發(fā)明的精神范圍之內(nèi),對(duì)本發(fā)明所做的等同變換或修改均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
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