一種可雙軸旋轉(zhuǎn)的mems微鏡芯片的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種可雙軸旋轉(zhuǎn)的MEMS微鏡芯片，其位于襯底層上方的接地層的中部開設(shè)有十字形空腔，活動(dòng)支架嵌設(shè)在十字形空腔內(nèi)，中部固定有微鏡的活動(dòng)平臺(tái)嵌設(shè)在活動(dòng)支架內(nèi)；活動(dòng)支架通過(guò)Y軸柔性鉸鏈與接地層連接；活動(dòng)支架通過(guò)X軸柔性鉸鏈與活動(dòng)平臺(tái)連接；X軸梳齒狀靜電制動(dòng)器設(shè)置在活動(dòng)支架外側(cè)的X軸方向上；Y軸梳齒狀靜電制動(dòng)器設(shè)置在活動(dòng)支架內(nèi)側(cè)的Y軸方向上；X軸梳齒狀靜電制動(dòng)器和Y軸梳齒狀靜電制動(dòng)器的底面均固貼于襯底層的上表面；X軸移動(dòng)梳齒與X軸梳齒狀靜電制動(dòng)器上帶有的X軸固定梳齒相嵌套；Y軸移動(dòng)梳齒與Y軸梳齒狀靜電制動(dòng)器上帶有的Y軸固定梳齒相嵌套；本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便、穩(wěn)定性和集成度高的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】—種可雙軸旋轉(zhuǎn)的MEMS微鏡芯片
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微機(jī)電【技術(shù)領(lǐng)域】,具體涉及一種可雙軸旋轉(zhuǎn)的MEMS微鏡芯片。
【背景技術(shù)】
[0002]MEMS (Micro-Electro-Mechanical-Systerms)是由半導(dǎo)體材料和其他適用于微加工的材料，構(gòu)成可控的微機(jī)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通常情況下可將電、機(jī)械、光(熱或壓電等)的傳感器，執(zhí)行器和信號(hào)取樣與IC集成為一塊芯片系統(tǒng)。與傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)相比,MEMS系統(tǒng)具備以下優(yōu)勢(shì):(I)微型化和集成化:幾何尺寸小，易于集成，最終器件尺寸一般為毫米級(jí)。(2)低能耗和低成本:采用一體化技術(shù)，能耗大大降低；并由于采用硅微加工技術(shù)和半導(dǎo)體集成電路工藝，易于實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，成本低。(3)高精度和長(zhǎng)壽命:由于采用集成化形式，傳感器性能均勻，各元件間配置協(xié)調(diào)，匹配良好，不需校正調(diào)整，提高了可靠性。(4)動(dòng)態(tài)性好:微型化、質(zhì)量小、響應(yīng)速度快、固有頻率高，具有優(yōu)異動(dòng)態(tài)特性。
[0003]MEMS微鏡主要依靠微驅(qū)動(dòng)器來(lái)推動(dòng)可活動(dòng)微鏡鏡面產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)或平動(dòng)，從而改變?nèi)肷涔獾膫鞑シ较?，可廣泛用于光通訊中的光交換、光譜分析儀器、光投影成像、天文學(xué)和視覺(jué)科學(xué)中的波前相差矯正等領(lǐng)域。MEMS光開關(guān)是微機(jī)械技術(shù)在光學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)新應(yīng)用領(lǐng)域。MEMS技術(shù)制作的光開關(guān)是將機(jī)械結(jié)構(gòu)、微觸動(dòng)器和微光兀件在同一襯底上集成,結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，易于擴(kuò)展成大規(guī)模光交叉連接開關(guān)矩陣。MEMS光開關(guān)被認(rèn)為是下一代光通信網(wǎng)絡(luò)的重要產(chǎn)品，而如何能夠讓MEMS光開關(guān)的結(jié)構(gòu)更緊湊、重量更輕、光路切換效果更好，則需要依賴結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單、集成度更高、以及性能更為穩(wěn)定的MEMS微鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可雙軸旋轉(zhuǎn)的MEMS微鏡芯片，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制方便、穩(wěn)定性和集成度高的特點(diǎn)。
[0005]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種可雙軸旋轉(zhuǎn)的MEMS微鏡芯片，其主要由襯底層、接地層、十字形空腔、活動(dòng)支架、活動(dòng)平臺(tái)、Y軸柔性鉸鏈、X軸柔性鉸鏈、微鏡、Y軸梳齒狀靜電制動(dòng)器、Y軸固定梳齒、X軸梳齒狀靜電制動(dòng)器、X軸固定梳齒、Y軸移動(dòng)梳齒、X軸移動(dòng)梳齒、X+軸焊盤、X-軸焊盤、Y+軸焊盤、Y-軸焊盤和GND焊盤組成；
[0007]接地層疊置于襯底層的上方；接地層的中部開設(shè)有上下貫通的十字形空腔，類橢圓形的活動(dòng)支架嵌設(shè)在十字形空腔內(nèi)，活動(dòng)平臺(tái)嵌設(shè)在活動(dòng)支架內(nèi)；微鏡固定在活動(dòng)平臺(tái)的中部，且微鏡的中心與活動(dòng)支架的中心重疊；
[0008]活動(dòng)支架長(zhǎng)軸兩端各向外延伸地接有Y軸柔性鉸鏈，Y軸柔性鉸鏈的另一端與接地層連接；活動(dòng)支架通過(guò)這2個(gè)Y軸柔性鉸鏈活動(dòng)地懸置于十字形空腔內(nèi)；活動(dòng)支架短軸兩端各向內(nèi)延伸地接有X軸柔性鉸鏈，X軸柔性鉸鏈的另一端與活動(dòng)平臺(tái)連接；活動(dòng)平臺(tái)通過(guò)這2個(gè)X軸柔性鉸鏈活動(dòng)地懸置于活動(dòng)支架內(nèi)；
[0009]X軸梳齒狀靜電制動(dòng)器設(shè)置在活動(dòng)支架外側(cè)的X軸正負(fù)方向上，X軸梳齒狀靜電制動(dòng)器上帶有X軸固定梳齒；Y軸梳齒狀靜電制動(dòng)器設(shè)置在活動(dòng)支架內(nèi)側(cè)的Y軸正負(fù)方向上，Y軸梳齒狀靜電制動(dòng)器上帶有Y軸固定梳齒；x軸梳齒狀靜電制動(dòng)器和Y軸梳齒狀靜電制動(dòng)器的底面均固貼于襯底層的上表面；
[0010]X軸移動(dòng)梳齒設(shè)置在活動(dòng)支架外側(cè)的X軸正負(fù)方向上，且該X軸移動(dòng)梳齒與X軸梳齒狀靜電制動(dòng)器上帶有的X軸固定梳齒相互配合并活動(dòng)嵌套；Y軸移動(dòng)梳齒開設(shè)在活動(dòng)平臺(tái)兩端的Y軸正負(fù)方向上，且該Y軸移動(dòng)梳齒與Y軸梳齒狀靜電制動(dòng)器上帶有的Y軸固定梳齒相互配合并活動(dòng)嵌套；
[0011]X+軸焊盤固定在位于X軸正方向上的X軸梳齒狀靜電制動(dòng)器上，X-軸焊盤固定在位于X軸負(fù)方向上的X軸梳齒狀靜電制動(dòng)器上，Y+軸焊盤固定在位于Y軸正方向上的Y軸梳齒狀靜電制動(dòng)器上，Y-軸焊盤固定在位于Y軸負(fù)方向上的Y軸梳齒狀靜電制動(dòng)器上，GND焊盤固定在接地層上。
[0012]上述方案中，2個(gè)X軸移動(dòng)梳齒的中軸線均與活動(dòng)支架的長(zhǎng)軸重疊，2個(gè)Y軸移動(dòng)梳齒的中軸線均與活動(dòng)支架的短軸延長(zhǎng)線重疊。
[0013]上述方案中，X軸移動(dòng)梳齒的上表面及其與之配合的X軸固定梳齒的上表面處于同一水平高度上；Υ軸移動(dòng)梳齒的上表面及其與之配合的Y軸固定梳齒的上表面處于同一水平高度上。
[0014]上述方案中，2個(gè)X軸移動(dòng)梳齒均為外梳齒結(jié)構(gòu)，與之相相配合的2個(gè)X軸固定梳齒為內(nèi)梳齒結(jié)構(gòu)；2個(gè)Y軸移動(dòng)梳齒為內(nèi)梳齒結(jié)構(gòu),與之相相配合的2個(gè)Y軸固定梳齒為外梳齒結(jié)構(gòu)。[0015]上述方案中，X軸固定梳的梳齒厚度大于X軸移動(dòng)梳齒的梳齒厚度；Υ軸固定梳的梳齒厚度大于Y軸移動(dòng)梳齒的梳齒厚度。
[0016]上述方案中，2個(gè)X軸柔性鉸鏈和2個(gè)Y軸柔性鉸鏈均呈雙錐型，即呈兩端厚度逐漸往中間縮減的結(jié)構(gòu)。
[0017]上述方案中，所述接地層均呈正方形片狀，此時(shí)活動(dòng)支架長(zhǎng)軸和短軸分別與接地層的2條對(duì)角線重疊。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下特點(diǎn):
[0019]I)靜電驅(qū)動(dòng)的梳齒狀致動(dòng)結(jié)構(gòu)保證器件的穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)。
[0020]2)雙旋轉(zhuǎn)軸位于芯片對(duì)角線上，減少芯片面積，集成度更高。
[0021]3)Υ軸固定梳齒結(jié)構(gòu)位于微鏡可動(dòng)部分投影范圍之內(nèi)，可減少芯片的層次，降低加工難度和減少工藝流程的步驟。
[0022]4)雙軸的柔性鉸鏈呈雙錐形結(jié)構(gòu)，有兩邊向中間逐漸遞減厚度，可強(qiáng)化固定部分和微鏡的活動(dòng)部分之間的連接，又不影響轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。
[0023]5)采用MEMS加工工藝，保證加工的成品率，能實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為一種可雙軸旋轉(zhuǎn)的MEMS微鏡芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為去掉固定梳齒結(jié)構(gòu)后的一種可雙軸旋轉(zhuǎn)的MEMS微鏡芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖3為去掉GND面和可旋轉(zhuǎn)微鏡后的一種可雙軸旋轉(zhuǎn)的MEMS微鏡芯片的結(jié)構(gòu)不意圖。[0027]圖4為一種可雙軸旋轉(zhuǎn)的MEMS微鏡芯片加電旋轉(zhuǎn)一定角度的剖視圖。
[0028]其中標(biāo)號(hào):1、襯底層；2、接地層；3、十字形空腔；4、活動(dòng)支架；5、活動(dòng)平臺(tái)；6、Y軸柔性鉸鏈；7、X軸柔性鉸鏈；8、微鏡；9、Y軸梳齒狀靜電制動(dòng)器；10、Y軸固定梳齒；11、X軸梳齒狀靜電制動(dòng)器；12、X軸固定梳齒；13、Y軸移動(dòng)梳齒；14、Χ軸移動(dòng)梳齒；15、Χ+軸焊盤；16、X-軸焊盤；17、Y+軸焊盤；18、Y-軸焊盤；19、GND焊盤。
【具體實(shí)施方式】
[0029]一種可雙軸旋轉(zhuǎn)的MEMS微鏡芯片，如圖1-3所示，主要由襯底層1、接地層2、十字形空腔3、活動(dòng)支架4、活動(dòng)平臺(tái)5、Υ軸柔性鉸鏈6、Χ軸柔性鉸鏈7、微鏡8、Υ軸梳齒狀靜電制動(dòng)器9、Y軸固定梳齒10、X軸梳齒狀靜電制動(dòng)器11、X軸固定梳齒12、Y軸移動(dòng)梳齒13、X軸移動(dòng)梳齒14、Χ+軸焊盤15、Χ-軸焊盤16、Υ+軸焊盤17、Υ-軸焊盤18和GND焊盤19組成。
[0030]接地層2疊置于襯底層I的上方。接地層2的中部開設(shè)有上下貫通的十字形空腔
3。類橢圓形的活動(dòng)支架4嵌設(shè)在十字形空腔3內(nèi)，活動(dòng)平臺(tái)5嵌設(shè)在活動(dòng)支架4內(nèi)。微鏡8固定在活動(dòng)平臺(tái)5的中部，且微鏡8的中心與活動(dòng)支架4的中心重疊。上述十字形空腔3可以為非正十字形，此時(shí)十字形空腔3的橫向腔和縱向腔之間的夾角不為90°。但為了考慮到后續(xù)部件的放安裝和簡(jiǎn)化加工工藝，在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中，上述十字形空腔3可以為正十字形，此時(shí)十字形空腔3的橫向腔和縱向腔之間的夾角為90°。此外，十字形空腔3的和橫向腔的形狀可以根據(jù)所需安放部件的需要進(jìn)行開設(shè)，在本發(fā)明中，十字形空腔3的和橫向腔呈矩形，十字形空腔3的縱向腔呈類橢圓形。特別在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中，所述十字形空腔3縱向腔由矩形腔體和位于矩形腔體兩端的三角形腔體組成。上述活動(dòng)支架4的形狀根據(jù)十字形空腔3的縱向腔或橫向腔的結(jié)構(gòu)相同或相近似，其活動(dòng)支架4的外部邊緣盡可能與縱向腔或橫向腔相靠近但不相貼。在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中，所述活動(dòng)支架4安裝在十字形空腔3的縱向腔內(nèi)部，且活動(dòng)支架4的形狀與十字形空腔3的縱向腔的形狀完全相同，即所述活動(dòng)空腔也由矩形腔體和位于矩形腔體兩端的三角形腔體組成。上述接地層2可以呈圓形、正方形、長(zhǎng)方形、菱形、甚至是其他不規(guī)則形狀，但為了能夠提高芯片的集成度，在本發(fā)明中，上述接地層2均呈正方形片狀，此時(shí)十字形空腔3的縱向腔和橫向腔的走向分別與接地層2的2條對(duì)角線方向一致，特別的，活動(dòng)支架4長(zhǎng)軸和短軸分別與接地層2的2條對(duì)角線重疊。
[0031]活動(dòng)支架4長(zhǎng)軸兩端各向外延伸地接有Y軸柔性鉸鏈6，Y軸柔性鉸鏈6的另一端與接地層2連接。活動(dòng)支架4通過(guò)這2個(gè)Y軸柔性鉸鏈6活動(dòng)地懸置于十字形空腔3內(nèi)?；顒?dòng)支架4短軸兩端各向內(nèi)延伸地接有X軸柔性鉸鏈7，Χ軸柔性鉸鏈7的另一端與活動(dòng)平臺(tái)5連接?；顒?dòng)平臺(tái)5通過(guò)這2個(gè)X軸柔性鉸鏈7活動(dòng)地懸置于活動(dòng)支架4內(nèi)。所述X軸柔性鉸鏈7和Y軸柔性鉸鏈6為微鏡8發(fā)生傳動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)軸，因此X軸柔性鉸鏈7和Y軸柔性鉸鏈6的位置決定了微鏡8運(yùn)行的平穩(wěn)性，在本發(fā)明中，2個(gè)X軸柔性鉸鏈7位于同一直線上，2個(gè)Y軸柔性鉸鏈6位于同一直線上，且上述2條直線相垂直。在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中，2個(gè)X軸柔性鉸鏈7與活動(dòng)支架4的短軸重疊，即與接地層2的一對(duì)角線重疊；2個(gè)Y軸柔性鉸鏈6與活動(dòng)支架4的長(zhǎng)軸重疊，即與接地層2的另一對(duì)角線重疊。此外，2個(gè)X軸柔性鉸鏈7和2個(gè)Y軸柔性鉸鏈6可以均呈兩端和中間厚度相一致的短條狀，但為了保證連接強(qiáng)度和活動(dòng)的靈活性，在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中，2個(gè)X軸柔性鉸鏈7和2個(gè)Y軸柔性鉸鏈6均呈雙錐型，即呈兩端厚度逐漸往中間縮減的結(jié)構(gòu)。
[0032]X軸梳齒狀靜電制動(dòng)器11設(shè)置在活動(dòng)支架4外側(cè)的X軸正負(fù)方向上，X軸梳齒狀靜電制動(dòng)器11上帶有X軸固定梳齒12。Y軸梳齒狀靜電制動(dòng)器9設(shè)置在活動(dòng)支架4內(nèi)側(cè)的Y軸正負(fù)方向上，Y軸梳齒狀靜電制動(dòng)器9上帶有Y軸固定梳齒10。X軸梳齒狀靜電制動(dòng)器11和Y軸梳齒狀靜電制動(dòng)器9的底面均固貼于襯底層I的上表面。X軸移動(dòng)梳齒14設(shè)置在活動(dòng)支架4外側(cè)的X軸正負(fù)方向上，且該X軸移動(dòng)梳齒14與X軸梳齒狀靜電制動(dòng)器11上帶有的X軸固定梳齒12相互配合并活動(dòng)嵌套。Y軸移動(dòng)梳齒13開設(shè)在活動(dòng)平臺(tái)5兩端的Y軸正負(fù)方向上，且該Y軸移動(dòng)梳齒13與Y軸梳齒狀靜電制動(dòng)器9上帶有的Y軸固定梳齒10相互配合并活動(dòng)嵌套。移動(dòng)梳齒上的梳齒厚度和固定梳齒上的梳齒厚度可以相一致，但為了保證靜電力的強(qiáng)度，在本發(fā)明中，移動(dòng)梳齒上的梳齒厚度比固定梳齒上的梳齒厚度薄，即X軸固定梳的梳齒厚度大于X軸移動(dòng)梳齒14的梳齒厚度，Y軸固定梳的梳齒厚度大于Y軸移動(dòng)梳齒13的梳齒厚度。所述移動(dòng)梳齒與相配合的固定梳齒結(jié)構(gòu)相配合，在本發(fā)明中，2個(gè)X軸移動(dòng)梳齒14均為外梳齒結(jié)構(gòu)，與之相相配合的2個(gè)X軸固定梳齒12為內(nèi)梳齒結(jié)構(gòu)。2個(gè)Y軸移動(dòng)梳齒13為內(nèi)梳齒結(jié)構(gòu)，與之相相配合的2個(gè)Y軸固定梳齒10為外梳齒結(jié)構(gòu)。為了保證微鏡8傾斜角度嚴(yán)格可控，2個(gè)X軸移動(dòng)梳齒14的中軸線均與活動(dòng)支架4的長(zhǎng)軸重疊，2個(gè)Y軸移動(dòng)梳齒13的中軸線均與活動(dòng)支架4的短軸延長(zhǎng)線重疊。非通電狀態(tài)下，X軸移動(dòng)梳齒14的上表面及其與之配合的X軸固定梳齒12的上表面處于同一水平高度上。Y軸移動(dòng)梳齒13的上表面及其與之配合的Y軸固定梳齒10的上表面處于同一水平高度上。也就是說(shuō)，在
[0033]X+軸焊盤15固定在位于X軸正方向上的X軸梳齒狀靜電制動(dòng)器11上，X-軸焊盤16固定在位于X軸負(fù)方向上的X軸梳齒狀靜電制動(dòng)器11上，Y+軸焊盤17固定在位于Y軸正方向上的Y軸梳齒狀靜電制動(dòng)器9上，Y-軸焊盤18固定在位于Y軸負(fù)方向上的Y軸梳齒狀靜電制動(dòng)器9上，GND焊盤19固定在接地層2上。通過(guò)給X+軸焊盤15、X-軸焊盤16、Y+軸焊盤17、Y-軸焊盤18和GND焊盤19加電，使得相應(yīng)的梳齒狀靜電制動(dòng)器產(chǎn)生靜電力。當(dāng)X軸梳齒狀靜電制動(dòng)器11通電時(shí)，與之相配合的X軸固定梳齒12在靜電力的作用下上抬或下沉，活動(dòng)支架4及其活動(dòng)平臺(tái)5以Y軸柔性鉸鏈6為軸發(fā)生傾斜，進(jìn)而帶動(dòng)活動(dòng)平臺(tái)5及其微鏡8產(chǎn)生X軸方向的傾斜。當(dāng)Y軸梳齒狀靜電制動(dòng)器9通電時(shí)，與之相配合的Y軸固定梳齒10在靜電力的作用下上抬或下沉，活動(dòng)平臺(tái)5以X軸柔性鉸鏈7為軸發(fā)生傾斜，進(jìn)而帶動(dòng)活動(dòng)平臺(tái)5及其微鏡8產(chǎn)生Y軸方向的傾斜。參見(jiàn)圖4。
[0034]上述一種可雙軸旋轉(zhuǎn)的MEMS微鏡芯片通過(guò)以下步驟加工而成:
[0035]I)對(duì)玻璃片以及SOI硅片進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)清洗。
[0036]2)在SI硅片用氧化工藝在表面熱生長(zhǎng)一層均勻的介質(zhì)薄膜。
[0037]3)腐蝕:S0I硅片刻蝕后的底面SI層的腐蝕。
[0038]4)鍵合:將SI硅片與腐蝕后的SOI硅片鍵合在一起，確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
[0039]5)光刻:將掩膜圖形曝光轉(zhuǎn)移到襯底表面的光刻膠圖形上。通過(guò)多層光刻和刻蝕達(dá)到設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)要求。
[0040]6)刻蝕:部分硅蝕刻步驟采用DRIE硅深度刻蝕工藝，刻蝕梳齒及柔性鉸鏈等精細(xì)結(jié)構(gòu)。[0041]7)金屬化:微鏡面的電極焊盤的金屬化工藝，保證鏡面的反射率和焊盤的焊接強(qiáng)度。
[0042]8)劃片:將整片晶圓切割成設(shè)計(jì)大小的尺寸的芯片。
【權(quán)利要求】
1.一種可雙軸旋轉(zhuǎn)的MEMS微鏡芯片，其特征在于:主要由襯底層(I)、接地層(2)、十字形空腔(3)、活動(dòng)支架(4)、活動(dòng)平臺(tái)(5)、Y軸柔性鉸鏈(6)、X軸柔性鉸鏈(7)、微鏡(8)、Y軸梳齒狀靜電制動(dòng)器(9 )、Y軸固定梳齒(10 )、X軸梳齒狀靜電制動(dòng)器(11 )、X軸固定梳齒(12)、Y軸移動(dòng)梳齒(13)、X軸移動(dòng)梳齒(14)、X+軸焊盤(15)、X-軸焊盤(16)、Y+軸焊盤(17)、Y-軸焊盤(18)和GND焊盤(19)組成； 接地層(2)疊置于襯底層(I)的上方；接地層(2)的中部開設(shè)有上下貫通的十字形空腔(3)，類橢圓形的活動(dòng)支架(4)嵌設(shè)在十字形空腔(3)內(nèi)，活動(dòng)平臺(tái)(5)嵌設(shè)在活動(dòng)支架(4)內(nèi)；微鏡(8)固定在活動(dòng)平臺(tái)(5)的中部，且微鏡(8)的中心與活動(dòng)支架(4)的中心重疊；活動(dòng)支架(4)長(zhǎng)軸兩端各向外延伸地接有Y軸柔性鉸鏈(6)，Y軸柔性鉸鏈(6)的另一端與接地層(2)連接；活動(dòng)支架(4)通過(guò)這2個(gè)Y軸柔性鉸鏈(6)活動(dòng)地懸置于十字形空腔(3)內(nèi)；活動(dòng)支架(4)短軸兩端各向內(nèi)延伸地接有X軸柔性鉸鏈(7)，X軸柔性鉸鏈(7)的另一端與活動(dòng)平臺(tái)(5)連接；活動(dòng)平臺(tái)(5)通過(guò)這2個(gè)X軸柔性鉸鏈(7)活動(dòng)地懸置于活動(dòng)支架(4)內(nèi)； X軸梳齒狀靜電制動(dòng)器(11)設(shè)置在活動(dòng)支架(4)外側(cè)的X軸正負(fù)方向上，X軸梳齒狀靜電制動(dòng)器(11)上帶有X軸固定梳齒(12 ); Y軸梳齒狀靜電制動(dòng)器(9 )設(shè)置在活動(dòng)支架(4 )內(nèi)側(cè)的Y軸正負(fù)方向上，Y軸梳齒狀靜電制動(dòng)器(9)上帶有Y軸固定梳齒(10) ；X軸梳齒狀靜電制動(dòng)器(11)和Y軸梳齒狀靜電制動(dòng)器(9)的底面均固貼于襯底層(I)的上表面； X軸移動(dòng)梳齒(14)設(shè)置在活動(dòng)支架(4)外側(cè)的X軸正負(fù)方向上，且該X軸移動(dòng)梳齒(14)與X軸梳齒狀靜電制動(dòng)器(11)上帶有的X軸固定梳齒(12 )相互配合并活動(dòng)嵌套；Y軸移動(dòng)梳齒(13)開設(shè)在活動(dòng)平臺(tái)(5)兩端的Y軸正負(fù)方向上，且該Y軸移動(dòng)梳齒(13)與Y軸梳齒狀靜電制動(dòng)器(9)上帶有的Y軸固定梳齒(10)相互配合并活動(dòng)嵌套； X+軸焊盤(15)固定在位于X軸正方向上的X軸梳齒狀靜電制動(dòng)器(11)上，X-軸焊盤(16 )固定在位于X軸負(fù)方向上的X軸梳齒狀靜電制動(dòng)器(11)上，Y+軸焊盤(17 )固定在位于Y軸正方向上的Y軸梳齒狀靜電制動(dòng)器(9)上，Y-軸焊盤(18)固定在位于Y軸負(fù)方向上的Y軸梳齒狀靜電制動(dòng)器(9 )上，GND焊盤(19 )固定在接地層(2 )上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可雙軸旋轉(zhuǎn)的MEMS微鏡芯片，其特征在于:2個(gè)X軸移動(dòng)梳齒(14)的中軸線均與活動(dòng)支架(4)的長(zhǎng)軸重疊，2個(gè)Y軸移動(dòng)梳齒(13)的中軸線均與活動(dòng)支架(4)的短軸延長(zhǎng)線重疊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可雙軸旋轉(zhuǎn)的MEMS微鏡芯片，其特征在于:X軸移動(dòng)梳齒(14)的上表面及其與之配合的X軸固定梳齒(12)的上表面處于同一水平高度上；Y軸移動(dòng)梳齒(13)的上表面及其與之配合的Y軸固定梳齒(10)的上表面處于同一水平高度上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可雙軸旋轉(zhuǎn)的MEMS微鏡芯片，其特征在于:2個(gè)X軸移動(dòng)梳齒(14)均為外梳齒結(jié)構(gòu)，與之相相配合的2個(gè)X軸固定梳齒(12)為內(nèi)梳齒結(jié)構(gòu)；2個(gè)Y軸移動(dòng)梳齒(13)為內(nèi)梳齒結(jié)構(gòu)，與之相相配合的2個(gè)Y軸固定梳齒(10)為外梳齒結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可雙軸旋轉(zhuǎn)的MEMS微鏡芯片，其特征在于:Χ軸固定梳的梳齒厚度大于X軸移動(dòng)梳齒(14)的梳齒厚度；Υ軸固定梳的梳齒厚度大于Y軸移動(dòng)梳齒(13)的梳齒厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可雙軸旋轉(zhuǎn)的MEMS微鏡芯片，其特征在于:2個(gè)X軸柔性鉸鏈(7)和2個(gè)Y軸柔性鉸鏈(6)均呈雙錐型，即呈兩端厚度逐漸往中間縮減的結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可雙軸旋轉(zhuǎn)的MEMS微鏡芯片，其特征在于:所述接地層 (2)均呈正方形片狀，此時(shí)活動(dòng)支架(4)長(zhǎng)軸和短軸分別與接地層(2)的2條對(duì)角線重疊。
【文檔編號(hào)】G02B26/08GK103744178SQ201410000966
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月2日
【發(fā)明者】陳春明, 彭暉 申請(qǐng)人:桂林市光隆光電科技有限公司