[发明专利]柔性MEMS器件和电子设备

说明书

本发明公开了柔性MEMS器件和电子设备。该柔性MEMS器件包括衬底基板，所述衬底基板包括：第一基底，所述第一基底包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面具有凹槽；第二基底，所述第二基底嵌设在所述凹槽中，所述第二基底的杨氏模量大于第一基底的杨氏模量。由此，将杨氏模量较大的第二基底与杨氏模量较小的第一基底进行结合，第一基底可以承受拉伸变形，而第二基底可以提供较大的刚度，进而减少柔性MEMS器件整体受到拉伸变形时设置在第二基底上的MEMS组件承受的应力与应变，使MEMS组件保持结构、功能和稳定性。

技术领域

本发明涉及MEMS器件领域，具体地，涉及柔性MEMS器件和电子设备。

背景技术

柔性电子器件可弯曲延展、高效、制造成本较低，柔性电子器件可根据应用场景(例如曲面)的形状进行良好的贴附，而不会改变其所贴附的表面的形状，还具有小型化与轻量化等方面的优势。MEMS(Micro Electro Mechanical System，微机电系统)器件是指利用了微机电系统的器件，与基于硅基底或者玻璃基底制作的MEMS器件相比，基于柔性基底材料的柔性薄膜MEMS器件具有轻量化与易集成等优点。而柔性薄膜MEMS器件由于基底材料为柔性材料，在柔性基底上设置可动部件(可动部件是指在电压作用下可上下移动的部件)存在一定的缺陷和不足，仍有待改进。

发明内容

本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

目前的柔性MEMS(Micro Electro Mechanical System，微机电系统)器件是将MEMS组件与柔性基板进行结合，使得柔性MEMS器件能够具有较好的柔性、可贴附到曲面上并且能够保持曲面的形状，但在柔性基底上设置可动部件具有一定的缺陷，柔性基底不能够为MEMS组件提供较好的支撑作用，当柔性MEMS器件整体受到拉伸作用时，柔性基底容易发生变形但不能够很好的支撑MEMS组件，此时MEMS组件也会在拉伸作用下发生变形，这会对柔性MEMS器件的结构、功能以及稳定性等造成不良影响。发明人发现，可以将柔性基底与刚性基底(此处的柔性与刚性均是相对而言的，刚性基底的杨氏模量高于柔性基底的杨氏模量)进行结合，将MEMS组件设置在刚性基底上，再与柔性基底进行结合，由此，柔性基底较软、可拉伸，由柔性基底承受拉伸变形，而刚性基底具有较大的刚度，将MEMS组件设置于其上，可以减少柔性MEMS器件整体受到拉伸变形时设置在第二基底上的MEMS组件承受的应力与应变，使MEMS组件保持结构、功能和稳定性。

有鉴于此，在本发明的一个方面，本发明提出了一种柔性MEMS器件。该柔性MEMS器件包括衬底基板，所述衬底基板包括：第一基底，所述第一基底包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面具有凹槽；第二基底，所述第二基底嵌设在所述凹槽中，所述第二基底的杨氏模量大于第一基底的杨氏模量。由此，将杨氏模量较大的第二基底与杨氏模量较小的第一基底进行结合，第一基底可以承受拉伸变形，而第二基底可以提供较大的刚度，进而减少柔性MEMS器件整体受到拉伸变形时MEMS组件承受的应力与应变，使MEMS组件保持结构、功能和稳定性，柔性MEMS器件具有较好的柔性和稳定性。

根据本发明的实施例，所述第二基底的杨氏模量不低于所述第一基底的杨氏模量的100倍。

根据本发明的实施例，所述第二基底的杨氏模量不低于所述第一基底的杨氏模量的1000倍。

根据本发明的实施例，该柔性MEMS器件进一步包括MEMS组件，所述MEMS组件包括：第一地线、信号传输结构和第二地线，所述第一地线、所述信号传输结构和所述第二地线依次排列且间隔设置在所述第二基底远离所述第二表面的表面上，其中，所述信号传输结构包括信号传输线和介电层，所述信号传输线设置在所述第二基底远离所述第二表面的表面上，所述介电层设置在所述信号传输线远离所述第二基底的表面上；膜桥，所述膜桥分别与所述第一地线和所述第二地线电连接设置，且在电压作用时，所述膜桥靠近所述介电层，在非加压时，所述膜桥远离所述介电层。

根据本发明的实施例，所述第一基底包括硅橡胶。