聚酰亚胺在MEMS中的特性研究及应用

聚酰亚胺在MEMS中的特性研究及应用
邓俊泳，冯勇建
（1.厦门大学机电工程系，福建 厦门 361005；2.厦门大学萨本栋微机电研究中心，福建厦门 361005）
１引言


微机电系统（ＭＥＭＳ）全称为Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ，是一个以探索微小世界为目标，以微小为特征，多学科、多领域交叉的新兴学科，主要研究微型机电装置，包括微传感器、微致动器等。ＭＥＭＳ工艺由集成电路工艺发展而来，然而却突破了集成电路的表面加工工艺，实现了体加工工艺，可实现各种各样的微结构。ＭＥＭＳ工艺主要包括清洗、氧化、扩散、光刻、腐蚀、气相沉积、封装等。最早开始从事ＭＥＭＳ研究的国家是美国，其次是日本和德国，在日本，ＭＥＭＳ亦称为微机械，在德国则称为微系统［１］。


聚酰亚胺是一种高分子材料，具有耐高温、绝缘性能好、化学性质稳定等特点，在工业中广泛应用。随着ＭＥＭＳ技术的不断发展，需要更多具有高性能的材料，聚酰亚胺由于具有满足ＭＥＭＳ工艺的一些特别性能，是一种用于制作钝化膜和绝缘层等的很好材料。国内关于聚酰亚胺的报道有很多，但基本上都偏重于介绍聚酰亚胺的化学特性及合成方法，鲜有文章介绍聚酰亚胺在ＭＥＭＳ工艺中的应用。本文旨在介绍ＺＫＰＩ型聚酰亚胺在微机电系统中的应用。


２ＺＫＰＩ型聚酰亚胺及其应用


聚酰亚胺是一种分子主链中含有酰亚胺环状结构的环链聚合物，被广泛应用于航天航空、电子电器、机电、汽车等工业中。在ＭＥＭＳ工艺发展以前，聚酰亚胺主要用于做粘合剂、涂料、纤维、薄膜等。最早进行芳香族聚酰亚胺的研究和开发的是美国的Ｄｕ Ｐｏｎｔ公司和Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ公司［２］。在这短短的４０年中，聚酰亚胺种类已发展到２００多种，ＺＫＰＩ型聚酰亚胺也是其中一种。
ＺＫＰＩ型聚酰亚胺是一种棕黄色粘稠液体，无味，比重为１０８５，固体含量为７％～８％，室温下粘度为１００～１１０厘泊，ｐＨ值为４～５，杂质含量Ｎａ＋＜２