合成射流激励器、MEMS装置以及合成射流激励器的制备方法与流程

本发明涉及半导体，具体提供一种合成射流激励器、mems装置以及合成射流激励器的制备方法。

背景技术：

1、伴随着微电子产品的集成化和小型化技术的迅猛发展，电子元器件正朝着高性能、小型化、长寿命的方向演进，微电子产品的系统集成度不断提高，散热问题已成为许多高新技术领域发展的重大瓶颈。目前，一些微系统的热流密度已高达106-107w/m2。尤其是大功率电子元件，其散热需求更为迫切。微型化、耗能和散热问题已成为制约芯片性能高速发展的主要障碍。

2、信息产业作为经济发展的核心动力，各种新型高功率热流密度器件层出不穷，大幅提升了产值。然而，电子器件单位体积内热耗散量的增加导致温度升高，进而引发系统可靠性与安全性的问题，严重阻碍了元器件的进一步发展。因此，散热技术逐渐成为电力电子应用领域研究的焦点。随着元器件向着高性能和紧凑化方向发展，对有效散热的需求也在不断提升，并且这种需求将在未来愈加重要。因此，开发高效的冷却系统和高性能热控制技术已成为当前亟待解决的问题。

3、目前，传统的散热技术如风冷式翅片散热器、热管、液冷等，在低重量和小体积方面面临天然的限制，难以满足微型化和高集成度的发展要求。

4、微机电系统(micro-electro-mechanical system，简称mems)是一种在毫米、微米甚至纳米级尺度下，将微电子和微机械技术相结合的先进工业技术，以实现高精度、高集成度等要求。作为mems中最重要的细分领域之一，合成射流激励器(synthetic jetactuator，sja)在微机电系统中承担着流体定量和定向输送的重要职能，具有轻质、紧凑和高效的换热能力。因此，合成射流与散热器相结合的冷却技术表现出卓越的散热性能，成为一种非常有潜力的散热方式。

5、然而，现有的合成射流换热装置，主要采用机械组装方式，包括盖板、压电振子、腔体、出口板等组件，但在低重量和小体积方面仍存在不足，难以满足微型化处理功能器件的需求。相应地，本领域需要一种新的合成射流激励器方案来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明旨在解决上述技术问题，即，解决现有合成射流激励器难以微型化的问题。

2、在第一方面，本发明提供一种合成射流激励器，包括：

3、第一玻璃基板，包括第一侧壁和由所述第一侧壁围绕的腔体，其中所述腔体具有第一开口；

4、振膜，设置在所述第一玻璃基板与所述第一开口相对的一侧，包括与所述第一开口相对的第二开口；

5、压电振子，设置在所述振膜远离所述第一玻璃基板的表面上。

6、在上述合成射流激励器的一个技术方案中，所述振膜包括：

7、自所述第一侧壁向所述腔体方向延伸的悬臂结构；

8、设置于所述悬臂结构上的第一电极；

9、设置于所述第一电极上的介质结构。

10、在上述合成射流激励器的一个技术方案中，还包括:

11、设置于所述振膜远离所述第一玻璃基板的表面上第二电极，为所述压电振子供电。

12、在上述合成射流激励器的一个技术方案中，所述悬臂结构的材料为聚酰亚胺。

13、在上述合成射流激励器的一个技术方案中，所述第一玻璃基板还包括自所述第一侧壁向所述腔体方向延伸的延伸部，所述延伸部构成所述悬臂结构。

14、在上述合成射流激励器的一个技术方案中，

15、所述第一电极的材料为cu或mo；

16、所述第二电极的材料为ag。

17、在上述合成射流激励器的一个技术方案中，还包括：

18、第一导热层，至少设置于所述第一侧壁临近所述腔体的表面上。

19、在上述合成射流激励器的一个技术方案中，还包括：

20、第二玻璃基板，包括第二侧壁以及由所述第二侧壁围绕的至少一个贯通孔；

21、第二导热层，至少设置于所述第二侧壁上，

22、其中，所述第二玻璃基板设置于所述第一玻璃基板的第一开口侧。

23、在上述合成射流激励器的一个技术方案中，所述第二导热层包覆所述第二玻璃基板的表面。

24、在上述合成射流激励器的一个技术方案中，所述第二导热层还填充所述贯通孔。

25、在第二方面，本申请提供一种mems装置，包括：

26、阵列排布的根据上述任一技术方案中的合成射流激励器；

27、沿第一方向的第一金属走线；以及

28、沿第二方向的第二金属走线，

29、其中所述合成射流激励器由第一电极和第二电极供电，在第一方向上相邻合成射流激励器的第一电极由第一金属走线串联连接，在第二方向上相邻合成射流激励器的第二电极由第二金属走线串联连接。

30、在第三方面，本申请提供一种合成射流激励器的制备方法，包括：

31、在第一玻璃基板一侧形成振膜，其中所述振膜包括第二开口；

32、在第一玻璃基板与所述振膜的开口相对的一侧形成腔体，其中所述腔体由所述第一玻璃基板的第一侧壁围绕并且所述腔体具有与所述第二开口相对的第一开口；

33、在所述振膜远离所述第一玻璃基板的表面上形成压电振子。

34、在上述合成射流激励器的制备方法的一个技术方案中，所述方法还包括：在所述振膜远离所述第一玻璃基板的表面上形成第二电极，为所述压电振子供电。

35、在上述合成射流激励器的制备方法的一个技术方案中，所述方法还包括：

36、形成第二玻璃基板，其中所述第二玻璃基板被形成为包括第二侧壁以及由所述第二侧壁围绕的至少一个贯通孔；

37、形成导热层，至少设置于所述第二侧壁上；

38、将所述第一玻璃基板和第二玻璃基板接合，其中所述第二玻璃基板位于所述第一玻璃基板的第一开口侧。

39、在采用上述技术方案的情况下，本发明能够提供微型化的合成射流激励器，以满足mems装置的散热需求。

1.一种合成射流激励器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的合成射流激励器，其特征在于，所述振膜包括：

3.根据权利要求2所述的合成射流激励器，其特征在于，还包括:

4.根据权利要求2所述的合成射流激励器，其特征在于，所述悬臂结构的材料为聚酰亚胺。

5.根据权利要求2所述的合成射流激励器，其特征在于，所述第一玻璃基板还包括自所述第一侧壁向所述腔体方向延伸的延伸部，所述延伸部构成所述悬臂结构。

6.根据权利要求3所述的合成射流激励器，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的合成射流激励器，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求1-7中任一项所述的合成射流激励器，其特征在于，还包括：

9.根据权利要求8所述的合成射流激励器，其特征在于，所述第二导热层包覆所述第二玻璃基板的表面。

10.根据权利要求9所述的合成射流激励器，其特征在于，所述第二导热层还填充所述贯通孔。

11.一种mems装置，其特征在于，包括：

12.一种合成射流激励器的制备方法，其特征在于，包括：

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述振膜远离所述第一玻璃基板的表面上形成第二电极，为所述压电振子供电。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：