利用 3D 微加工制造的止动可编程铰链进行弹性毛细管折叠
材料科学
2015-08-19 v2
摘要
我们展示了氮化硅物体的弹性毛细管折叠，其翼片间的折叠角度精确为 70.60.1{\deg}，并证明了通过最终折叠角为 90{\deg} 实现此类高精度微组装的可行性。折叠角度由止动可编程铰链定义，这些铰链始于硅模具，采用精确的三维角部光刻技术制造。这种纳米图案化方法利用了薄膜在 3D 形状硅模板中的共形沉积以及随后的定时各向同性刻蚀。该技术会在尖锐的凹角处留下薄膜残留物，可用作后续步骤的反转掩模。设计用于在 70.6{\deg} 停止折叠的铰链是通过加工在 (110) 硅晶圆上经 KOH 刻蚀获得的 V 型槽批量制造的；而 90{\deg} 止动可编程铰链则是从在 (100) 晶圆上通过干法刻蚀获得的硅模具开始制造的。所提出的技术适用于任何折叠角度，为创建具有更高复杂度的结构开辟了新途径，最终将导致一种新颖的器件制造方法。
引用
@article{arxiv.1410.1765,
title = {Elastocapillary folding using stop-programmable hinges fabricated by 3D micro-machining},
author = {A. Legrain and J. W. Berenschot and N. R. Tas and L. Abelmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.1765},
year = {2015}
}
备注
Submitted to a peer reviewed journal