技術名稱：立體微熱致動器結構與製程技術
技術形式：技術Know-How
授權形式：技術移轉
技術來源：國立大學
應用產業：電子產業；機械設備製造業；微致動器
技術描述：
在微機電領域中，至今已經有許多的微致動器及微感測器相關研究。其中對於立體微致動器的研究卻是十分罕見。過去研究已提出利用微鉸鏈機構讓一微元件能順利的立起，形成一立體的元件。然而，到目前為止，被立起元件多是屬於微結構，如微鏡面，若要立起一微感測器或微致動器，電路導通仍然是一個很大的問題。在此我們提出了以金屬表面微加工方式來製作一個結合大行程電熱式致動器(Long-Stretch Micro Drive，LSMD)及以鉸鏈機構而達成的立體微致動器。如圖一(a)所示，單一的致動單元經過串聯後再並聯起來，在施加電壓於固定端1及固定端2後，可以將輸出的位移及力量放大，單一的致動單元則是由兩條V型的彎曲樑(寬度為W，彎曲角度為��)及一條拘束樑(寬度為W)所構成，如同圖一(b)所示。在這個立體致動器的製程中，最重要的一個關鍵在於如何導通電路來驅動致動器。由於LSMD的結構以及鉸鏈都利用鎳的電鍍製程來製作，經由金屬間的互相接觸，電路便能輕易的導通。
從LSMD的模擬可以發現，LSMD作動時，整個結構的最高溫度發生在負責作動的彎曲樑上。一般來說，隨著彎曲的角度愈小，LSMD的位移量越大，而較寬的拘束樑也可以增加輸出的位移量。對於立體的LSMD而言，整個結構包覆在空氣之下，熱的傳導只能依靠熱對流，導致整個結構溫度一起上昇，輸出的效益反而變差，所以整個的位移量相對於未立起的LSMD而言反而較小。
立體微致動器的製程中首先沉積0.5μm的氧化層作為導電的絕緣層，接著電鍍2μm的銅當作第一層的犧牲層，整個LSMD的結構層則是用電鍍鎳製成，再來電鍍8μm的銅當作第二層的犧牲層，最後則是電鍍20μm厚的鎳作為覆蓋LSMD梢的鉤環。在製程的最後，我們利用氨水加雙氧水將兩層的犧牲層銅去除，再用去離子水清洗及吹乾後完成整個製程，去除犧牲層後，LSMD的梢便有空間可以轉動，而整個LSMD也可以利用探針挑起進而梢跟鉤環因為尺寸差可以互相接觸。一個LSMD成功的立起如圖二(a)所示，圖二(b)則秀出了梢與鉤環之間相接觸的情況，當施加2伏特的電壓，LSMD量測到的位移量最大可達到84μm。(937字)
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關鍵圖式：
| 圖一 (a) LSMD概念設計 (b)單一作動單元示意圖 |
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| 圖二 LSMD立起後形貌 (a)利用探針挑起後固定後的整個概觀 (b)梢與鉤環相接觸 |
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