CN101414715B - 微型连接器及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微型连接器及其制作方法，该微型连接器包括图案化硅材料层、配设于图案化硅材料层上的图案化绝缘层、至少一第一应力层、至少一第二应力层及一盖体。图案化硅材料层有第一开口，图案化绝缘层具有与第一开口对应的第二开口以及至少一悬臂端子，而悬臂端子凸出于第一开口上方。第一应力层覆盖悬臂端子远离第二开口内壁的端部，使此端部向一方向弯折。第二应力层覆盖端部外的悬臂端子，使部分悬臂端子向另一方向弯折。盖体配设于图案化绝缘层，并覆盖悬臂端子。

Description

微型连接器及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种微机电元件(micro-electromechanical device)及其制作方法，且特别涉及一种微型连接器(micro-connector)及其制作方法。

背景技术

一般而言，电子装置中通常会配设连接器，并通过连接器来与插入件电性连接，以使电子装置有较佳的使用效能。然而，随着科技的进步，电子装置朝向轻薄化的趋势发展，以传统模具所制作的连接器塑胶本体以及应用冲压技术所制作的导电端子即不易装设于轻薄化的电子装置中。已知技术即提出一种适于装设于轻薄化电子装置中的微型连接器。其中，微型连接器内设有多个导电端子，而插入件可插置于微型连接器中，并通过这些导电端子来与电子装置电性连接。

值得一提的是，在将插入件插置于微型连接器的过程中，插入件的高插入力(insertion force)容易使得导电端子表面的金属薄层受到磨损，造成插入件与导电端子间容易有接触不良的情况发生，影响插入件与导电端子间电气信号传递时的完整性，进而导致电子装置无法处于正常的工作状态。另一方面，在将插入件插置于微型连接器的过程中，插入件的高插入力亦容易导致微型连接器内的导电端子不当受力而产生弯折破坏的情况(kinking effect)。

此外，一般的微型连接器是利用绝缘层上硅(silicon on insulator，SOI)基板来制作，SOI基板主要是由二硅材料层(silicon-layer)以及配设于二硅材料层之间的绝缘层(insulator)所组成。然而，由于SOI基板的成本较为昂贵，因此微型连接器的制作成本会大幅增加。另一方面，在利用SOI基板来制作微型连接器的过程中，由于位于二硅材料层间的绝缘层较薄(约3μm)，因此在移除二硅材料层间的部分绝缘层以制作悬臂端子时，用以移除绝缘层的蚀刻液容易被限制(trap)于的二硅材料层间的细缝中而不易被移除，限制于二硅材料层间的蚀刻液其表面张力会产生吸附现象(stiction)，影响悬臂端子的出平面形状，导致微型连接器的制作成品率不佳。

发明内容

本发明提供一种微型连接器，其适于通过热致动(thermal actuation)来使插入件(inserting element)以零插入力(zero insertion force，ZIF)的方式插置于其上。

本发明提供一种微型连接器，其具有较低的制作成本。

本发明提供一种微型连接器的制作方法，其可使悬臂端子(cantilever-terminal)有较佳的出平面形状。

本发明提供一种微型连接器的制作方法，其具有较佳的制作成品率。

本发明提出一种微型连接器，其适于插置插入件。微型连接器包括图案化硅材料层、配设于图案化硅材料层上的图案化绝缘层、至少一第一应力层(stress-layer)、至少一第二应力层以及盖体(cap)。其中，图案化硅材料层具有第一开口，图案化绝缘层具有与第一开口对应的第二开口以及至少一悬臂端子，而悬臂端子是自第二开口一侧的内壁凸出于第一开口的上方。

此外，第一应力层是覆盖于悬臂端子远离第二开口内壁的第一端部上，第二应力层则是覆盖于第一端部以外的悬臂端子以及第一应力层上。其中，覆盖有第一应力层的部分悬臂端子朝向第一方向弯折，而覆盖有第二应力层的部分悬臂端子自第二开口的内壁朝向第二方向弯折。另外，盖体则是配设于图案化绝缘层上，并覆盖悬臂端子，其中盖体与悬臂端子之间存在空间，而插入件适于插置在空间，并与悬臂端子相接。

该第一应力层为压应力层，该第二应力层为张应力层，且该第二应力层的热膨胀系数大于该悬臂端子的热膨胀系数，该第二应力层为导电的，该第一方向为朝向该第一开口的方向，而该第二方向为远离该第一开口的方向。

本发明再提出一种微型连接器的制作方法，其包括下列步骤。首先，提供硅材料层。然后，于硅材料层上形成绝缘层。接着，图案化绝缘层，以形成图案化绝缘层，其中图案化绝缘层具有第二开口以及至少一悬臂端子，且第二开口暴露出部分硅材料层。接着，于悬臂端子远离第二开口内壁的第一端部上形成第一应力层。紧接着，于悬臂端子以及第一应力层上形成第二应力层。然后，移除与悬臂端子相接以及第二开口所暴露出的部分硅材料层，以于硅材料层形成第一开口，并使悬臂端子悬空。之后，提供盖体，并将盖体组装至图案化绝缘层。

其中该第一应力层是压应力层，该第二应力层是张应力层，且覆盖有该第二应力层的部分悬壁端子朝向该第二开口的内壁朝向远离该第一开口的方向弯折，覆盖有该第一应力层的部分悬壁端子朝向该第一开口的方向弯折

本发明是在硅材料层上形成绝缘层，并于绝缘层上制作多个悬臂端子，且在每一个悬臂端子上制作第一应力层以及第二应力层，以通过例如是压应力(compressive stress)层的第一应力层以及例如是张应力(tensile stress)层的第二应力层来控制悬臂端子的出平面形状。亦即，本发明能有效地利用残余应力(residual stress)来控制悬臂端子的出平面形状，进而提升微型连接器的制作成品率。

值得一提的是，本发明例如是应用体蚀刻(bulk etching)或其他适当的方式来移除与悬臂端子相接以及第二开口所暴露出的部分硅材料层，使得悬臂端子与硅材料层之间有适当的空间，而上述工艺所应用的蚀刻液在后续工艺中即可轻易地被移除。如此一来，悬臂端子即不会受到残留于绝缘层与硅材料层间的蚀刻液其表面张力影响，悬臂端子即有良好的出平面形状，进而使得微型连接器有较佳的制作成品率。此外，由于本发明是以较简易的微机电工艺来制作微型连接器，因此本发明的微型连接器具有批次化大量生产优势与良好的制作成品率。

此外，由于本发明是在绝缘层上制作多个悬臂端子，并在每一个悬臂端子上制作具有信号传输功效的第二应力层，因此当微型连接器在进行信号传输时，信号能有效地通过第二应力层来传输，而不易有信号强度减弱的情况。另外，在本发明中，用以制作微型连接器的硅材料层的成本较为低廉，因此相较于已知技术利用SOI基板来制作微型连接器，本发明的微型连接器有较低廉的产品成本。

另一方面，当插入件插置于微型连接器的过程中，本发明的微型连接器能通过热致动来使插入件以零插入力的方式插置于其上，进而改善已知技术的悬臂端子因不当受力而产生弯折破坏的情况。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1A绘示本发明一实施例的微型连接器与插入件的示意图。

图1B绘示图1A的微型连接器与插入件的分解图。

图1C绘示图1A的插入件与微型连接器于另一角度的示意图。

图2A至图2D绘示图1A的插入件插置于微型连接器的流程示意图。

图3绘示本发明一实施例的微型连接器的制作流程图。

图4A至图4L绘示本发明一实施例的微型连接器的工艺示意图。

图5A至图5L绘示图4A至图4L中沿I-I’线的剖面图。

图6A至图6L绘示图4A至图4L中沿II-II’线的剖面图。

图7A绘示一插入件同时与多个本发明的微型连接器对接的示意图。

图7B绘示图7A的插入件与多个微型连接器分离的示意图。

附图标记说明

10：插入件                  12：电性连接部

14：卡槽                    20：插入件

100：微型连接器             112：硅材料层

112’：图案化硅材料层       112a：第一开口

116：绝缘层                 116’：图案化绝缘层

116a：第二开口              116b：悬臂端子

116c：固定件                120：第一应力层

130：第二应力层             140：盖体

142：凹部                   142a：孔洞

150：导电部                 160：第一图案化光刻胶层

170：第二图案化光刻胶层     D1：第一方向

D2：第二方向                E1：第一端部

E2：第二端部                G：间隙

L：插置路径                 S：空间

S1：第一表面                S2：第二表面

S110～S170：各个步骤

具体实施方式

图1A绘示本发明一实施例的微型连接器与插入件的示意图，图1B绘示图1A的微型连接器与插入件的分解图。请同时参考图1A与图1B，本实施例的微型连接器100适于配设在轻薄化的电子装置中，且微型连接器100中适于插置插入件10，以使电子装置具有较佳的使用效能。本实施例的微型连接器100主要包括图案化硅材料层112’、材料例如是二氧化硅(SiO₂)的图案化绝缘层(insulator)116’、至少一第一应力层120、至少一第二应力层130以及盖体140。其中，第一应力层120例如是类金刚石碳(diamond like carbon，DLC)膜或是其他适当材料，第二应力层130的材料例如是金(Au)或是其他适当的材料，而盖体140的材料例如为硅(Si)。

在本实施例中，图案化硅材料层112’具有第一开口112a，图案化绝缘层116’是配设于图案化硅材料层112’上，且图案化绝缘层116’具有与第一开口112a对应的第二开口116a以及至少一悬臂端子116b(图1A与图1B中是以5个悬臂端子116b为例)，而每一个悬臂端子116b是自第二开口116a一侧的内壁凸出于第一开口112a的上方。此外，第一应力层120是覆盖于悬臂端子116b远离第二开口116a内壁的第一端部E1上，而第二应力层130则是覆盖于第一端部E1以外的悬臂端子116b以及第一应力层120上。其中，悬臂端子116b具有朝向第一开口112a的第一表面S1以及与第一表面S1相对应的第二表面S2，而第一应力层120以及第二应力层130例如是配设于第二表面S2上。

上述第一应力层120例如为压应力层，而第二应力层130例如为张应力层，因此覆盖有第一应力层120的部分悬臂端子116b会受到压应力层120的作用而产生形变，并朝向第一方向D1弯折(第一方向D1例如是朝向第一开口112a的方向)，至于覆盖有第二应力层130的部分悬臂端子116b则会受到张应力层130的作用而产生形变，并自第二开口116a的内壁朝向与第一方向D1相对的第二方向D2弯折(第二方向D2例如是远离第一开口112a的方向)，而悬臂端子116b即可通过第一应力层120以及第二应力层130来控制其出平面形状(out-of-plane shape)。其中，本实施例会控制悬臂端子116b的长度以使其具有良好的结构强度，因此利用第一应力层120以及第二应力层130来控制悬臂端子116b其出平面形状之后，悬臂端子116b与插入件10之间即有较佳的正向接触力，悬臂端子116b上的第二应力层130与插入件10之间亦有较佳的电性连接关系。

此外，本实施例的微型连接器100更可包括至少一与悬臂端子116b相对应的导电部150(即图1A与图1B中同样是以5个导电部150为例)。其中，这些导电部150是在制作悬臂端子116b上的第二应力层130时同时形成于部分图案化绝缘层116’上的金属层，且每一个导电部150与所对应悬臂端子116b上的第二应力层130电性连接。本实施例的盖体140则是配设于图案化绝缘层116’上，并覆盖这些悬臂端子116b以及导电部150，以保护悬臂端子116b以及导电部150不易受到外力破坏。

另外，本实施例会于盖体140底面的一凹部142设置多个周期性地排列的孔洞142a，以增加盖体140其整体结构的刚性。此外，于盖体140底面的凹部142设置多个周期性地排列的孔洞142a的设计方式亦可使得微型连接器100具有防电磁波干扰(electromagnetic interference，EMI)的功效。另一方面，当盖体140配设于图案化绝缘层116’上时，盖体140的凹部142与导电部150之间会存在间隙G(请参考图1C，其绘示图1A的插入件与微型连接器于另一角度的示意图)，而本实施即可通过间隙G来控制导电部150的阻抗，进而使悬臂端子116b上的第二应力层130(第二应力层130亦为导电性质良好的金属层)与导电部150的阻抗匹配。

在本实施例中，当盖体140配设于图案化绝缘层116’时，盖体140与悬臂端子116b之间会存在空间S，插入件10即适于插置于此空间S，并与这些悬臂端子116b的第二应力层130相接。其中，由于悬臂端子116b上的第二应力层130其材料例如是导电性质良好的金，因此当插入件10的电性连接部12与悬臂端子116b上的第二应力层130相接时，插入件10的电性连接部12与第二应力层130之间即有良好的电性连接关系，以传递电性信号。其中，由于本实施例是在具有绝缘功效的悬臂端子上制作具有信号传输功效的第二应力层，因此当微型连接器在进行信号传输时，信号能有效地通过第二应力层来传输，传输信号不易产生串扰(crosstalk)现象，可确保信号传递时的完整性(Signal Integrity；SI)。

另一方面，为使插入件10能稳固地插置于本实施例的微型连接器100中，图案化绝缘层116’更可包括至少一固定件116c(图1A与图1B中是以2个固定件116c为例)，这些固定件116c例如是自第二开口116a另一侧的内壁朝向悬臂端子116b的方向凸出于第一开口112a的上方，而当插入件10插置于空间S时，固定件116c可卡合于插入件10的卡槽14(卡槽14例如是配设于插入件10朝向图案化绝缘层116’的一面)，进而使得插入件10能稳固地固定于微型连接器100中。

此外，本实施例在悬臂端子116b上制作第一应力层120以及第二应力层130时，亦可同时在固定件116c上形成第一应力层120以及第二应力层130。更进一步地说，第一应力层120会覆盖于固定件116c远离第二开口116a内壁的第二端部E2上，而第二应力层130会覆盖于第二端部E2以外的固定件116c以及第一应力层120上。如此一来，覆盖有第二应力层130的部分固定件116c会自第二开口116a内壁朝向远离第一开口112a的方向(即第二方向D2)弯折，而覆盖有第一应力层120的部分固定件116c则会朝向第一开口112a的方向(即第一方向D1)弯折。也就是说，固定件116c同样可通过第一应力层120以及第二应力层130来控制其出平面形状。

上文已针对本实施例的微型连接器的组成构件以及构件间的连接关系做说明。接下来，本实施例将针对插入件插置于微型连接器的过程做详细说明。

图2A至图2D绘示图1A的插入件插置于微型连接器的流程示意图。首先，请参考图2A至图2C，本实施例的悬臂端子116b以及固定件116c是位于插入件10的插置路径L上(如图2A所示)，而当插入件10沿着插置路径L插置于微型连接器100之前，本实施例会利用热致动来使悬臂端子116b以及固定件116c朝向第一开口112a的方向移动(如图2B所示)，而插入件10即可在零插入力的条件下插置于微型连接器100(如图2C所示)。更详细地说，本实施例例如是提升微型连接器100的整体温度，使得热膨胀系数(coefficient thermal expansion，CTE)相异的悬臂端子116b、第一应力层120以及第二应力层130会有不同程度的膨胀，整个悬臂端子116b以及位于其上的第一应力层120与第二应力层130即会产生弯折的现象。其中，第二应力层130的热膨胀系数例如是大于悬臂端子116b的热膨胀系数，因此当微型连接器100的整体温度提升时，受热膨胀的第二应力层130其膨胀程度会大于悬臂端子116b在受热膨胀的程度，悬臂端子116b(或是固定件116c)即会受到第二应力层130的作用而朝向第一开口112a弹性地弯折。如此一来，悬臂端子116b以及固定件116c即不再处于插入件10的插置路径L上，而插入件10即可顺利地插置于微型连接器100中。

当插入件10插置于微型连接器100之后，接着如图2D所示，使微型连接器100的整体温度回复至其初始温度，以使悬臂端子116b以及固定件116c与插入件10相接。亦即，在微型连接器100的整体温度回复至初始温度后，悬臂端子116b(或是固定件116c)即不再受到第二应力层130的作用，悬臂端子116b以及固定件116c即会弹性地回复至插入件10的插置路径L上，以与插置于微型连接器100中的插入件10相接。如此一来，悬臂端子116b上的第二应力层130可与插入件10电性相接，以传输电性信号，而固定件116c可卡合于插入件10朝向绝缘层上硅基板110的一面，以使插入件10能稳固地固定于微型连接器100中。

值得一提的是，当微型连接器100的外部环境电流过载(over-load)时，过载的电流同样会导致微型连接器100的整体温度升高，而悬臂端子116b以及位于其上的第一应力层120与第二应力层130即会受到热致动驱使而朝向第一开口112a弹性地弯折，并与图案化硅材料层112’接触，而过载的电流即可通过弹性弯折的悬臂端子116b传导至图案化硅材料层112’，并通过接地结构(未绘示)来将过载的电流导出。如此一来，过载的电流即不易造成微型连接器100或是插入件10内部的电路受损。亦即，本实施例的微型连接器100具有良好的电流过载保护(over-load protection)功效。

在了解微型连接器的组成结构以及插入件插置于微型连接器的流程之后，接下来，本实施例将针对微型连接器的制作方法做说明。

请参考图3，其绘示本发明一实施例的微型连接器的制作流程图，本实施例的微型连接器的制作方法主要包括下列步骤：首先，如步骤S110所述，提供硅材料层。接着，如步骤S120所述，于硅材料层上形成绝缘层。紧接着，如步骤S130所述，图案化绝缘层，以形成图案化绝缘层，其中图案化绝缘层具有第二开口以及至少一悬臂端子，且第二开口暴露出部分硅材料层。接着，如步骤S140所述，于悬臂端子远离第二开口内壁的第一端部上形成第一应力层。接着，如步骤S150所述，再于悬臂端子以及第一应力层上形成第二应力层。然后，如步骤S160所述，移除与悬臂端子相接以及第二开口所暴露出的部分硅材料层，以于硅材料层形成第一开口，并使悬臂端子悬空。之后，如步骤S170所述，提供盖体，并将盖体组装至图案化绝缘层。如此一来，即可完成本实施例的微型连接器的制作。下文中，本实施例将以更详细的工艺示意图来说明微型连接器的制作过程。

图4A至图4L绘示本发明一实施例的微型连接器的工艺示意图，图5A至图5L绘示图4A至图4L中沿I-I’线的剖面图，图6A至图6L绘示图4A至图4L中沿II-II’线的剖面图。本实施例的微型连接器的制作方法如下所述：首先，如图4A、图5A以及图6A所示，提供硅材料层112。接着，如图4B、图5B以及图6B所示，于硅材料层112上形成材料例如是二氧化硅(SiO₂)的绝缘层116。

接着，如图4C、图5C以及图6C所示，图案化绝缘层116(请参考图5B)，以形成图案化绝缘层116’，图案化绝缘层116’具有第二开口116a以及至少一悬臂端子116b(图4C中是以5个悬臂端子116b为例)，且第二开口116a暴露出部分的硅材料层112。此外，本实施例在图案化绝缘层116以制作悬臂端子116b时，亦可同时定义出至少一固定件116c(图4C中是以2个固定件116c为例)。上述的每一个悬臂端子116b是自第二开口116a一侧的内壁凸出，而每一个固定件116c则例如是自第二开口116a另一侧的内壁朝向悬臂端子116b的方向凸出。值得一提的是，由于本实施例会在制作悬臂端子116b时同时制作出用以将插入件固定于微型连接器中的固定件116c，因此相较于已知技术，本实施例在微型连接器之后工艺中即无需额外在微型连接器上组装任何用以固定插入件的固定结构，即本实施例的微型连接器即有较佳的制作效率。

本实施例在制作悬臂端子116b的同时，会同时定义出固定件116c。同样地，本实施例在对悬臂端子116b进行后工艺时，亦会对固定件116c进行同样之后工艺。因此，在下文所述的微型连接器100的制作过程中，本实施例仅以悬臂端子116b为例来做说明。

形成图案化绝缘层116’之后，接着如图4D至图4F、图5D至图5F以及图6D至图6F所示，于每一个悬臂端子116b远离第二开口116a内壁的第一端部E1上形成第一应力层120。其中，本实施例例如是预先在图案化硅绝缘层116’以及第二开口116a所暴露出的部分硅材料层112上形成第一图案化光刻胶层(patterned photoresist layer)160，且第一图案化光刻胶层160暴露出悬臂端子116b远离第二开口116a内壁的第一端部E1(如图4D、图5D以及图6D所示)，而形成第一图案化光刻胶层160的方法例如是光刻工艺。

承上所述，在图案化硅绝缘层116’以及第二开口116a所暴露出的部分硅材料层112上形成第一图案化光刻胶层160之后，接着于第一图案化光刻胶层160以及第一图案化光刻胶层160所暴露的第一端部E1上形成例如是压应力层的第一应力层120(如图4E、图5E以及图6E所示)，第一应力层120例如是抗磨耗性质较佳的类金刚石碳膜。之后，移除第一图案化光刻胶层160(请参考图5D)以及第一图案化光刻胶层160上的第一应力层120(如图4F、图5F以及图6F所示)。在本实施例中，移除第一图案化光刻胶层160以及第一图案化光刻胶层160上的第一应力层120的方法例如是剥离(lift-off)工艺。更详细地说，本实施在利用光刻胶剥除剂(stripper)来将第一图案化光刻胶层160移除时，即可连带地将第一图案化光刻胶层160上的第一应力层120移除。如此一来，本实施例即于每一个悬臂端子116b的第一端部E1上形成第一应力层120。

于每一个悬臂端子116b的第一端部E1上形成第一应力层120之后，接着如图4G至图4I、图5G至图5I以及图6G至图6I所示，于每一个悬臂端子116b以及每一个悬臂端子116b的第一应力层120上形成第二应力层130。其中，本实施例例如是预先在图案化绝缘层116’以及第二开口116a所暴露出的部分硅材料层112上形成第二图案化光刻胶层170，且第二图案化光刻胶层170会暴露出悬臂端子116b以及形成于第一端部E1上的第一应力层120(如图4G、图5G以及图6G所示)。与第一图案化光刻胶层160的形成方法相同，形成第二图案化光刻胶层170的方法亦例如是光刻工艺。

在图案化绝缘层116’以及第二开口116a所暴露出的部分硅材料层112上形成第二图案化光刻胶层170之后，接着于第二图案化光刻胶层170、第二图案化光刻胶层170所暴露出的悬臂端子116b以及第一端部E1上的第一应力层120上形成材料例如是金的第二应力层130(如图4H、图5H以及图6H所示)，而第二应力层130例如是以溅射(sputter)的方式形成于第二图案化光刻胶层170、第二图案化光刻胶层170所暴露出的悬臂端子116b以及第一端部E1上的第一应力层120上。在本实施例中，上述第二图案化光刻胶层170亦可暴露出与每一个悬臂端子116b相接的部分图案化绝缘层116’，而第二应力层130亦可通过溅射的方式形成于与每一个悬臂端子116b相接的部分图案化绝缘层116’上，以形成多个与悬臂端子116b相对应的导电部150。

在形成第二应力层130之后，移除第二图案化光刻胶层170以及第二图案化光刻胶层170上的第二应力层130(如图4I、图5I以及图6I所示)。与移除第一图案化光刻胶层160以及第一图案化光刻胶层160上的第一应力层120的方法相同，本实施例移除第二图案化光刻胶层170以及第二图案化光刻胶层170上的第二应力层130的方式亦例如为剥离工艺，因此本实施例在此即不再赘述。

于每一个悬臂端子116b以及每一个悬臂端子116b的第一应力层120上形成第二应力层130之后，接着如图4J至图4K、图5J至图5K以及图6J至图6K所示，例如是应用蚀刻液来移除与悬臂端子116b相接以及第二开口116a所暴露出的部分硅材料层112，以形成具有第一开口112a之一图案化硅材料层112’(如图4J、图5J以及图6J所示)。而在移除与悬臂端子116b相接以及第二开口116a所暴露出的部分硅材料层112后，每一个悬臂端子116b即可悬空，而每一个悬臂端子116b可通过配设于其上的第一应力层120以及第二应力层130来控制其出平面形状(如图4K、图5K以及图6K所示)。其中，由于每一个悬臂端子116b处于悬空的状态，且第一应力层120例如是一压应力层，第二应力层130例如是一张应力层，因此配设有张应力层130的部分悬臂端子116b会受到张应力的作用而自第二开口116a的内壁朝向远离第一开口112a的方向弯折，而配设有压应力层120的部分悬臂端子116b(即第一端部E1)会受到压应力的作用而朝向第一开口112a的方向弯折，进而使得每一个悬臂端子116b可形成预定的出平面形状。为能弹性地调整第二应力层130对悬臂端子116b的张力作用，本实施例亦可通过在第二应力层130上设置多个开孔(未绘示)以降低第二应力层130对悬臂端子116b的应力作用。之后，如图4L、图5L以及图6L所示，提供盖体140，并将盖体140组装至图案化绝缘层116’以覆盖悬臂端子116b，进而保护悬臂端子116b不受外力碰撞。

在其他优选实施例中，插入件20亦可同时与多个微型连接器100对接(请参考图7A与图7B，图7A绘示插入件同时与多个本发明的微型连接器对接的示意图，而图7B绘示图7A的插入件与多个微型连接器分离的示意图)，本发明在此并不作任何限制。

综上所述，本发明是在悬臂端子远离第二开口内壁的第一端部上覆盖第一应力层，并于第一端部以外的悬臂端子以及第一应力层上覆盖第二应力层。其中，例如是张应力层的第二应力层可使与第二开口内壁的相接的部分悬臂端子朝向远离第一开口的方向弯折，例如是压应力层的第一应力层可使远离第二开口内壁的部分悬臂端子(即第一端部)朝向第一开口的方向弯折，悬臂端子即有较佳的出平面形状。

相较于已知技术，本发明是通过在悬臂端子上形成残余应力层(张应力层以及压应力层)以有效地控制悬臂端子其出平面形状，提升了微型连接器的制作成品率。其中，本发明会应用例如是体蚀刻或其他适当的方式来移除与悬臂端子相接以及第二开口所暴露出的部分硅材料层，使得悬臂端子与硅材料层之间有适当的空间，而上述工艺所应用的蚀刻液在后续工艺中即可轻易地被移除。如此一来，悬臂端子即不会受到残留于图案化绝缘层与图案化硅材料层间的蚀刻液其表面张力所产生吸附现象的影响，而造成悬臂端子的出平面形状不佳的情况发生。换言之，本发明的悬臂端子有良好的出平面形状，而微型连接器即有较佳的制作成品率。此外，本发明的微型连接器可以以简易的微机电工艺来制作，因此在微型连接器的工艺中，悬臂端子的制作不易受到工艺的环境因素影响，本发明即可提升微型连接器的制作成品率，并使得微型连接器具有批次化大量生产优势。

承上所述，由于本发明是在绝缘层上制作多个悬臂端子，并在每一个悬臂端子上制作具有信号传输功效的第二应力层，因此当微型连接器在进行信号传输时，信号能有效地通过第二应力层来传输，亦即传输信号不会通过导体或是半导体传导出，上述传输信号即有较佳的信号间隔离度。换言之，可降低信号传递时所造成串扰的现象。此外，在插入件插置于微型连接器的过程中，本发明能通过提高微型连接器的整体温度来使热膨胀系数不同的悬臂端子、第一应力层以及第二应力层产生不同程度的膨胀，进而使得整个悬臂端子以及位于其上的第一应力层与第二应力层产生弯折，悬臂端子即不再处于插入件的插置路径上，而插入件即可顺利地插置于微型连接器中。亦即，本发明是通过热致动来使插入件以零插入力的方式插置于微型连接器中。上述热致动的设计方式亦可使得微型连接器具有良好的电流过载保护功效。

此外，由于悬臂端子有具有较佳的出平面形状，因此悬臂端子与插入件间即有较佳的正向接触力，悬臂端子上的第二应力层与插入件之间即有较佳的电性连接关系。另外，本发明会在制作悬臂端子时同时制作出用以将插入件固定于微型连接器中的固定件，而无需额外在微型连接器上设置任何用以将插入件固定于微型连接器中的固定结构。换言之，本发明的微型连接器有较佳的制作效率。

另外，本发明会于微型连接器的盖体底面的凹部设置多个周期性地排列的孔洞，上述设计方式可使得微型连接器具有防电磁波干扰的效果。另外，当盖体配设于图案化绝缘层时，本发明可以利用盖体凹部与导电部间之间隙来使悬臂端子上的第二应力层(第二应力层为导电性质良好的金属层)与导电部的阻抗匹配。

再者，在本发明中，用以制作微型连接器的硅材料层的成本较为低廉，因此相较于已知技术利用SOI基板来制作微型连接器，本发明的微型连接器有较低廉的产品成本。

虽然本发明已以优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的为准。

Claims (19)

1.一种微型连接器，适于插置插入件，该微型连接器包括：

图案化硅材料层，具有第一开口；

图案化绝缘层，配设于该图案化硅材料层上，该图案化绝缘层具有与该第一开口对应的第二开口以及至少一悬臂端子，其中该悬臂端子是自该第二开口一侧的内壁凸出于该第一开口的上方；

至少一第一应力层，覆盖于该悬臂端子远离该第二开口内壁的第一端部上，该第一应力层为压应力层；

至少一第二应力层，覆盖于该第一端部以外的该悬臂端子以及该第一应力层上，该第二应力层为张应力层，且该第二应力层的热膨胀系数大于该悬臂端子的热膨胀系数，该第二应力层为导电的，其中覆盖有该第一应力层的部分该悬臂端子朝向第一方向弯折，而覆盖有该第二应力层的部分该悬臂端子自该第二开口的内壁朝向第二方向弯折，该第一方向为朝向该第一开口的方向，而该第二方向为远离该第一开口的方向；以及

盖体，配设于该图案化绝缘层，并覆盖该悬臂端子，其中该盖体与该悬臂端子之间存在空间，而该插入件适于插置在该空间，并与该悬臂端子相接。

2.如权利要求1所述的微型连接器，其中该悬臂端子具有第一表面以及与该第一表面相对应的第二表面，该第一表面朝向该第一开口，而该第一应力层以及部分该第二应力层配设于该第二表面。

3.如权利要求1所述的微型连接器，其中该图案化绝缘层还包括至少一固定件，该固定件是自该第二开口另一侧的内壁凸出于该第一开口的上方，其中该固定件朝向该悬臂端子的方向凸出，另一第一应力层覆盖于该固定件远离该第二开口内壁的第二端部上，另一第二应力层覆盖于该第二端部以外的该固定件以及该另一第一应力层上，覆盖有该另一第二应力层的部分该固定件自该第二开口内壁朝向远离该第一开口的方向弯折，而覆盖有该另一第一应力层的部分该固定件朝向该第一开口的方向弯折。

4.如权利要求3所述的微型连接器，其中当该插入件插置于该空间时，该固定件卡合于该插入件朝向该图案化绝缘层的一面，以固定该插入件。

5.如权利要求1所述的微型连接器，其中该图案化绝缘层的材料为二氧化硅。

6.如权利要求1所述的微型连接器，其中该第二应力层的材料为导电的张应力膜。

7.如权利要求1所述的微型连接器，其中该第一应力层为压应力膜。

8.如权利要求1所述的微型连接器，其中该盖体的材料为硅。

9.如权利要求1所述的微型连接器，还包括至少一导电部，该导电部与该悬臂端子相对应，且与该第二应力层电性连接。

10.如权利要求9所述的微型连接器，其中该盖体的底面具有凹部，且该凹部设有多个孔洞，当该盖体配设于该图案化绝缘层时，该凹部与该导电部之间存在间隙。

11.如权利要求10所述的微型连接器，其中该孔洞周期性地排列于该凹部。

12.一种微型连接器的制作方法，包括：

提供硅材料层；

于该硅材料层上形成绝缘层；

图案化该绝缘层，以形成图案化绝缘层，其中该图案化绝缘层具有第二开口以及至少一悬臂端子，且该第二开口暴露出部分该硅材料层；

于该悬臂端子远离该第二开口内壁的第一端部上形成第一应力层，该第一应力层是压应力层；

于该悬臂端子以及该第一应力层上形成第二应力层，该第二应力层是张应力层；

移除与该悬臂端子相接以及该第二开口所暴露出的部分该硅材料层，以于该硅材料层形成第一开口，并使该悬臂端子悬空，其中覆盖有该第二应力层的部分悬壁端子朝向该第二开口的内壁朝向远离该第一开口的方向弯折，覆盖有该第一应力层的部分悬壁端子朝向该第一开口的方向弯折；以及

提供盖体，并将该盖体组装至该图案化绝缘层。

13.如权利要求12所述的微型连接器的制作方法，其中于该悬臂端子的该第一端部上形成该第一应力层的方法包括：

于该图案化绝缘层以及该第二开口所暴露出的部分该硅材料层上形成第一图案化光刻胶层，其中该第一图案化光刻胶层暴露出该第一端部；

于该第一图案化光刻胶层以及该第一图案化光刻胶层所暴露的该第一端部上形成该第一应力层；以及

移除该第一图案化光刻胶层以及该第一图案化光刻胶层上的该第一应力层。

14.如权利要求13所述的微型连接器的制作方法，其中形成该第一图案化光刻胶层的方法包括光刻工艺。

15.如权利要求13所述的微型连接器的制作方法，其中移除该第一图案化光刻胶层以及该第一图案化光刻胶层上的该第一应力层的方法包括剥离工艺。

16.如权利要求13所述的微型连接器的制作方法，其中于该悬臂端子以及该第一应力层上形成该第二应力层的方法包括：

于该图案化绝缘层以及该第二开口所暴露出的部分该硅材料层上形成第二图案化光刻胶层，其中该第二图案化光刻胶层暴露出该悬臂端子以及形成于该第一端部上的该第一应力层；

于该第二图案化光刻胶层、该第二图案化光刻胶层暴露出该悬臂端子以及形成于该第一端部上的该第一应力层上形成该第二应力层；以及

移除该第二图案化光刻胶层以及该第二图案化光刻胶层上的该第二应力层。

17.如权利要求16所述的微型连接器的制作方法，其中形成该第二图案化光刻胶层的方法包括光刻工艺。

18.如权利要求16所述的微型连接器的制作方法，其中移除该第二图案化光刻胶层以及该第二图案化光刻胶层上的该第二应力层的方法包括剥离工艺。

19.如权利要求12所述的微型连接器的制作方法，其中移除与该悬臂端子相接以及该第二开口所暴露出的部分该硅材料层的方法包括体蚀刻。

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