專利名稱：微機(jī)電系統(tǒng)微型馬達(dá)和裝備該微型馬達(dá)的時(shí)計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及MEMS (微機(jī)電系統(tǒng))類微型馬達(dá)和裝備該微型馬達(dá)的 時(shí)計(jì)。
本發(fā)明更特定地涉及形成在由晶體或非晶體材料，特別是基于硅的 材料制成的板中的MEMS微型馬達(dá)，板包括形成基片的下部層、和至 少一個(gè)促動(dòng)器和一個(gè)轉(zhuǎn)子蝕刻到其中的上部層，促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子繞圓柱 形軸旋轉(zhuǎn)。
背景技術(shù)：
棘輪驅(qū)動(dòng)的靜電MEMS微型馬達(dá)的轉(zhuǎn)子必須被精確地引導(dǎo)旋轉(zhuǎn)， 以便使得棘輪可能正確地工作。標(biāo)準(zhǔn)的方式為形成整合的固定輪軸，與 轉(zhuǎn)子和其穿孔同時(shí)產(chǎn)生。這樣的例子在文檔WO 2004/081695中描述。
帶有整合的輪軸的轉(zhuǎn)子的穿孔軸線徑向間隙不能小于通過術(shù)語稱 為DRIE (深反應(yīng)離子蝕刻)的深等離子蝕刻技術(shù)可獲得的最小切割， 對于80微米的厚度通常為5微米。另一方面，硅對硅的側(cè)向摩擦增加 (|i = 0.4)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是以簡單和經(jīng)濟(jì)的方式來解決這些問題。
為此目的，本發(fā)明建議了以上所提及的類型的微型馬達(dá)，其特征在 于軸連接到板，該軸為階梯的，且軸向延伸通過板的孔，且軸通過彈性 固定結(jié)構(gòu)在孔中夾緊和定心，該彈性固定結(jié)構(gòu)通過蝕刻在基片中產(chǎn)生， 且布置在孔的周邊上。
根據(jù)本發(fā)明的其他特征
-轉(zhuǎn)子通過軸的外部軸向壁引導(dǎo)旋轉(zhuǎn)；
-軸的外部軸向壁提供有涂層，其最小化與硅的摩擦；
-軸為仿形車削(profile-turn)的金屬4侖軸；
-板為絕緣體上硅的類型；
-轉(zhuǎn)子提供有棘輪齒，且促動(dòng)器通過與棘輪合作的棘爪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子；
-微型馬達(dá)包括小齒輪，其與轉(zhuǎn)子共軸線且通過接收在提供在轉(zhuǎn)子 的厚度內(nèi)的槽內(nèi)的銷旋轉(zhuǎn)地連接到轉(zhuǎn)子，且小齒輪通過軸引導(dǎo)旋轉(zhuǎn)；
-除了彈性固定結(jié)構(gòu)，補(bǔ)充固定裝置提供為將軸固定在板內(nèi)，特別 是粘合劑或者焊接部。
本發(fā)明也建議了包括由根據(jù)前述特征的一個(gè)產(chǎn)生的微型馬達(dá)驅(qū)動(dòng) 旋轉(zhuǎn)的齒輪系的時(shí)計(jì)。


當(dāng)參考附圖閱讀如下的詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變
得更清晰，附圖通過非限制性例子給出，且各圖為
圖1是示意性地表示了根據(jù)本發(fā)明的教示產(chǎn)生的時(shí)計(jì)的截面視圖； 圖2是部分地表示了圖1的時(shí)計(jì)的芯的透視圖，芯裝配有包括
MEMS微型馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)模塊；
圖3是示意性地表示了圖2的驅(qū)動(dòng)模塊的俯視圖4是表示了圖2的驅(qū)動(dòng)模塊和圍繞此驅(qū)動(dòng)模塊的外殼的分解透視
圖5是根據(jù)平面5-5的軸截面放大視圖，圖中示意性地表示了驅(qū)動(dòng) 模塊的部分且圖示了小齒輪和微型馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的繞軸的旋轉(zhuǎn)組件；
圖6是根據(jù)平面X'X的軸截面示意性視圖，圖中圖示了由轉(zhuǎn)子通過
銷驅(qū)動(dòng)小齒輪；
圖7是圖示了由轉(zhuǎn)子通過銷驅(qū)動(dòng)小齒輪的示意俯視圖8是根據(jù)平面X'X的軸截面示意性視圖，圖中圖示了軸相對于轉(zhuǎn)
子的組件的變體；
圖9是示意性地表示了彈性固定結(jié)構(gòu)的仰視圖，該彈性固定結(jié)構(gòu)提 供在板內(nèi)用于根據(jù)圖8的組件將軸夾緊和定心；
圖10是示意性地表示了硅晶片的俯視圖，且圖中圖示了晶片上的 多個(gè)微型馬達(dá)的構(gòu)造的例子。
具體實(shí)施例方式
在圖1中示意性地表示了時(shí)計(jì)10,時(shí)計(jì)10包括裝配有根據(jù)本發(fā)明 的教示的驅(qū)動(dòng)模塊13的手表，驅(qū)動(dòng)模塊13在此布置在外殼12內(nèi)。
時(shí)計(jì)10包括由水晶16封閉的手表外殼14、面盤18和在此包括指針20的模擬顯示裝置。提供了指針20以由根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)模塊13 通過包括例如減速裝置的齒輪系22驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)模塊13由電池24 供電。外殼12、驅(qū)動(dòng)模塊13、齒輪系22和電池24在此安裝在板26上 且一起形成了時(shí)計(jì)10的芯27,此芯27固定在手表外殼14內(nèi)部。當(dāng)然， 芯27包括其他元件(未表示出)，特別是包括集成電路的電子模塊、 包括石英的時(shí)基、印刷電路板等。
在圖2中表示了時(shí)計(jì)10的芯27的部分，特別是板26,外殼12和 齒輪系22安裝在板26上。
驅(qū)動(dòng)模塊13意圖于與時(shí)計(jì)輪嚙合，該時(shí)計(jì)輪在此在術(shù)語上稱為齒 輪系22的輸入輪28。
根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)模塊13的多種元件在圖3至圖7中更詳細(xì)地表示。
驅(qū)動(dòng)模塊13包括由晶體或非晶體材料制成的板30,例如板30由硅 制成，板30包括形成了基片32的下部層和其中蝕刻了 MEMS(微機(jī)電 系統(tǒng))類微型馬達(dá)36的上部層34。微型馬達(dá)36在此由兩個(gè)促動(dòng)器38、 40形成，它們旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子42,轉(zhuǎn)子42蝕刻在上部層34內(nèi)。
每個(gè)促動(dòng)器38、 40包括在平行于板30的平面的方向Al、 A2上可 移動(dòng)的觸針44、 46。每個(gè)觸針44、 46在其自由端提供有棘爪48、 50， 棘爪48、 50被提供以與提供在轉(zhuǎn)子42的外部外周邊緣上的棘輪齒52 合作以順序驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子42旋轉(zhuǎn)。
優(yōu)選地，每個(gè)觸針44、 46在將相關(guān)的促動(dòng)器38、 40切割為兩個(gè)總 體上對稱的部分的方向Al、 A2上延伸。優(yōu)選地，第一促動(dòng)器38包括推 進(jìn)棘爪48且第二促動(dòng)器40包括牽拉棘爪50。
每個(gè)促動(dòng)器38、 40是帶有交叉指型梳的靜電類促動(dòng)器，且通過蝕 刻產(chǎn)生在硅板30內(nèi)。板30在此是絕緣體上硅(SOI)類的板且包括硅 基片的厚的下部層32、氧化硅的中間層54和由硅制成的其厚度小于基 片32的厚度的上部層34。
每個(gè)促動(dòng)器38、 40的固定部分包括提供為電連接到電子模塊的供 電盤56、 58,且每個(gè)促動(dòng)器38、 40的可移動(dòng)部分包括接觸盤57、 59, 其將這些可移動(dòng)部分置于預(yù)先確定的電勢，在此處于零伏。
在硅板內(nèi)形成的包括靜電促動(dòng)器的微型馬達(dá)例如在文檔WO 2004/081695中描述和表示，在此通過參考將該文檔合并。在此文檔中，
馬達(dá)通過蝕刻產(chǎn)生在硅層內(nèi)。馬達(dá)包括帶齒的驅(qū)動(dòng)輪和促動(dòng)指部，其與 輪的齒協(xié)作以旋轉(zhuǎn)輪。每個(gè)促動(dòng)指部與可移動(dòng)梳一起站立，可移動(dòng)梳相 對于固定梳作為施加到固定梳的電壓的函數(shù)而位移。
使用SOI板的實(shí)施例參考在以上所提及的文檔中的圖7A至圖7D描述。
根據(jù)有利的實(shí)施例，每個(gè)促動(dòng)器38、 40與被動(dòng)棘爪49、 51相關(guān)， 被動(dòng)棘爪49、 51的棘輪接合區(qū)位于嚙合區(qū)70和相關(guān)的棘爪的棘輪接合 區(qū)之間。這些被動(dòng)棘爪49、 51被維持彈性地與轉(zhuǎn)子42嚙合以保證精確 的角向定位，特別是在驅(qū)動(dòng)階段期間，當(dāng)其他棘爪48、 50位移時(shí)。
根據(jù)在圖3至圖7中表示的實(shí)施例，轉(zhuǎn)子42由整合或插入的中心 滑動(dòng)軸承60引導(dǎo)，其與棘爪48、 50同時(shí)產(chǎn)生且具有在4至IO微米之 間的直徑間隙，近似的下極限對應(yīng)于80孩i米的》圭層厚度。|束爪48、 50 如果在切向路線中起作用則將運(yùn)行良好，該切向路線顯著地大于此間 隙，即典型地在20至IOO微米之間。這對應(yīng)于通過偏轉(zhuǎn)彈簧(未示出) 以觸針44、 46引導(dǎo)的可能的路線范圍。
轉(zhuǎn)子42的轉(zhuǎn)矩通過類似于曲柄的系統(tǒng)傳遞到小齒輪62。位于轉(zhuǎn)子 42的正上方的小齒輪62與轉(zhuǎn)子42共軸線且被中心軸64引導(dǎo)。小齒輪 62提供有接合在轉(zhuǎn)子42的槽68內(nèi)的銷66。運(yùn)行間隙c1—group、 cl一rot、 c1—pi提供在轉(zhuǎn)子42和小齒輪62的多種元件之間，如在圖7中所表示。 因此轉(zhuǎn)子42和小齒輪62角向聯(lián)接但側(cè)向獨(dú)立在xy平面內(nèi)的間隙被 用于轉(zhuǎn)子42的軸承60和用于小齒輪62的軸64吸收。因此因?yàn)檩d荷的 側(cè)向反作用力不被軸承60在轉(zhuǎn)子42的水平上吸收，而是通過小齒輪62 的引導(dǎo)被軸64吸收。因此，保護(hù)了微型馬達(dá)36的微制造的元件在例如 沖擊的情況中不受由時(shí)計(jì)元件施加的較大的力。
提供了小齒輪62以與齒輪系22的輸入輪28在位于板30的外部外 周邊緣72附近的嚙合區(qū)70內(nèi)嚙合。
根據(jù)有利的特征，轉(zhuǎn)子42提供在板30上以最小化轉(zhuǎn)子42的齒52 和對應(yīng)于嚙合區(qū)70的板30的外部外周邊緣72之間的距離D。此外， 小齒輪62的外徑略微大于轉(zhuǎn)子42的外徑以在嚙合區(qū)70內(nèi)相對于板30 突出。
為簡化圖7的示圖，轉(zhuǎn)子42表示為僅包括四個(gè)槽68且小齒輪62 僅包括四個(gè)銷66。才艮據(jù)有利的實(shí)施例，例如在圖3和圖4中特別地圖示的實(shí)施例，提供了八個(gè)槽68和八個(gè)銷66。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，每個(gè)棘爪48、 50與轉(zhuǎn)子42的棘輪接合區(qū)的角向 位置在角向上相對于嚙合區(qū)70偏置。每個(gè)棘爪48、 50的棘輪接合區(qū)與 軸線X'X形成了(3角度。a代表了在給定時(shí)刻在通過在接合中鄰靠其槽 68的邊緣的銷66的半徑和軸線X'X (圖7)之間的角度。
然后對于小齒輪62、轉(zhuǎn)子42和銷66的圓的給定半徑明智地選擇所 有參數(shù)(oc、 P、 j一rot、 j—pi、 J—group),將有助于從轉(zhuǎn)子42到小齒輪 62的機(jī)械能傳遞的效率。因此，對于本發(fā)明具有(3=45度的特定的情況， 如果很好地調(diào)整間隙，則對于帶有四個(gè)銷的系統(tǒng)的效率接近85%，這改 進(jìn)了相對于其中轉(zhuǎn)子42和小齒輪62相互粘合的情況的效率。實(shí)際上， 在后者的情況中，所有載荷在軸承60的水平處且垂直在轉(zhuǎn)子42的外周 和基片32之間因?yàn)闃修D(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩將具有側(cè)向硅對硅摩擦的形式。然而，硅 對硅摩擦是有些不利的，其干靜態(tài)系數(shù)接近0.4。
此傳遞解決方法使得可以再次改變小齒輪62的直徑以根據(jù)載荷使 轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速適合。此外，如果小齒輪62足夠大且突出超過板30的外周 邊緣72,則通過切口的嚙合被簡化，且驅(qū)動(dòng)模塊13可以以模塊化方式 組裝在時(shí)計(jì)10的板26上，即不必拆卸/再組裝從動(dòng)輪28。
根據(jù)多種變體
-轉(zhuǎn)子42微制造到位，且微制造在與促動(dòng)器38、 40相同的基片32 上，以保i正匹配到軸承60且匹配到凈束爪；
-另 一個(gè)變體包括在同 一個(gè)晶片上或在另 一個(gè)晶片上分開地制造轉(zhuǎn) 子42,此轉(zhuǎn)子42然后組裝在板30或定子上。這允許在其中轉(zhuǎn)子被軸承 60引導(dǎo)的情況中，如果希望，則降低徑向間隙；
-由轉(zhuǎn)子42和/或小齒輪62形成了一族變體，轉(zhuǎn)子42和/或小齒輪 62由與DRIE加工不同的方法(激光切割、EDM、 LIGA、 ^:注塑等) 微制造，然后在板30上組裝到定子；
-由銷66形成了另一族變體，銷66通過第二光刻水平形成在小齒 輪62和/或轉(zhuǎn)子42內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)模塊13通過允許使用多種直徑的小齒輪62而不 修改模塊13的剩余部分而允許了增加的模塊性，以用于適用于載荷。 因此，對于組件也獲得了增加的模塊性，因?yàn)橛糜谶B接到時(shí)計(jì)齒輪系22 的機(jī)械接口由于存在整合到驅(qū)動(dòng)模塊13內(nèi)且可旋轉(zhuǎn)地連接到微型馬達(dá) 36的小齒輪62而已經(jīng)存在。
小齒輪62可以以例如黃銅的金屬產(chǎn)生，使得銷連接的銷66也以金 屬產(chǎn)生。小齒輪62也可以通過以塑料材料模制而與銷66成單件產(chǎn)生。 也可以構(gòu)想具有模制上的金屬銷66的以塑料材料的小齒輪62的產(chǎn)生。
根據(jù)特別地在圖4和圖5中表示的實(shí)施例，小齒輪62的旋轉(zhuǎn)軸線 通過由仿形車削(profile-turned )金屬制成的階梯軸64形成，該階梯軸 64通過產(chǎn)生在基片32內(nèi)的第一孔74插入在板30內(nèi)，且階梯軸64被推 進(jìn)到產(chǎn)生在外殼12的板106內(nèi)的第二孔76內(nèi)。在此實(shí)施例中，施加在 軸64上的徑向力被板106吸收。
軸64包括下端部分78，下端部分78與下部中間部分80限定了第 一肩表面82，肩表面82向頂部定向且軸向鄰靠—反30的下面。下部中間 部分80的直徑大體上等于第一孔74的直徑，且下部中間部分80延伸 到孔74內(nèi)。軸包括上部中間部分84，上部中間部分84的直徑略農(nóng)i小于 下部中間鄰近部分80的直徑且上部中間部分84延伸到小齒輪62的穿 孔86內(nèi)，以引導(dǎo)小齒輪旋轉(zhuǎn)。上部中間部分84與上端部分88限定了 第二肩表面90,固定環(huán)92被維持為軸向鄰靠第二肩表面90，所述的固 定環(huán)被推在上端部分88上。
當(dāng)轉(zhuǎn)子42的旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)由軸承60產(chǎn)生時(shí)，軸承60以光刻蝕刻過程 以與第 一孔74相同的方式產(chǎn)生，這確定了軸64相對于軸承60的定心， 獲得了軸64、小齒輪62、軸承60和轉(zhuǎn)子42的非常好的定心。
進(jìn)一步地，小齒輪62的下面包括與軸承60相對的凸部94,凸部94 防止小齒輪62軸向鄰靠轉(zhuǎn)子42,特別是在樞轉(zhuǎn)的情況中，這避免了對 轉(zhuǎn)子42的損傷。
在圖8和圖9中表示了另一個(gè)有利的實(shí)施例，其中軸64以壓配合 的方式通過圍繞第一孔74提供在基片32內(nèi)的彈性固定結(jié)構(gòu)96安裝在 板30內(nèi)。在此實(shí)施例中，施加在軸64上的徑向力被基片32吸收且因 此被彈性固定結(jié)構(gòu)96吸收。
彈性固定結(jié)構(gòu)96在此由通過光刻形成在板30的后面內(nèi)的柔性片98 形成。對于包括棘爪48、 50和轉(zhuǎn)子42的上部層34,前面的光刻同樣地 非常精確地相對于后面的光刻對齊和定心(誤差小于l微米)，且與軸 與板30以單件產(chǎn)生相比，結(jié)果是更精確地引導(dǎo)和定心，因?yàn)閺较蜷g隙 可以同樣地降低到1微米。
由于此精確的對齊和此定心，可以免除軸承60,使得轉(zhuǎn)子42直接 地由軸64引導(dǎo)旋轉(zhuǎn)。因此，軸64可以同時(shí)引導(dǎo)轉(zhuǎn)子42和小齒輪62旋 轉(zhuǎn)。因?yàn)檩S64通過仿形車削產(chǎn)生，這使得可以獲得非常有限的制造公 差，所以獲得了非常精確的組件，這保證了促動(dòng)器38、 40的特別地可 靠的運(yùn)行。轉(zhuǎn)子42然后由軸64的外部軸向壁引導(dǎo)。
軸64可以最后通過補(bǔ)充的固定裝置固定在板30內(nèi)，例如通過以在 圖8中表示的焊縫99焊接到基片32或甚至通過粘合。
靠著軸64的摩擦的問題可以通過在軸64的外部軸向壁上沉積固體 薄層解決，這使得可以降低零件之間的摩擦。
彈性固定結(jié)構(gòu)96可以特別地從在文檔CH 695 395中描述和表示的 例子中選擇，或從其他保證了軸64在板30上的精確的定心和夾緊的結(jié) 構(gòu)中選擇，例如通過帶有自由端的柔性舌形成的結(jié)構(gòu)。
有利地，特別地考慮圖3，促動(dòng)器38、 40—起描繪了近似九十度的 角度，此角的平分線通過嚙合區(qū)70且通過轉(zhuǎn)子42的旋轉(zhuǎn)軸線Z'Z,使 得驅(qū)動(dòng)模塊13具有一般的"V"形形狀，該"V"形形狀由板30的外輪 廓限定，此輪廓被優(yōu)化。
板30包括承載了轉(zhuǎn)子42的中心部分100和兩個(gè)側(cè)向部分102、 104。 ^反30的外輪廓總體上對應(yīng)于一起正交且形成了兩個(gè)側(cè)向部分 102、 104的兩個(gè)矩形與形成了中心部分100的橫向矩形的交叉，橫向矩
形描繪了相對于兩個(gè)其他矩形的每個(gè)的四十五度的角。每個(gè)側(cè)向部分 102、 104的表面的主要部分被促動(dòng)器38、 40占據(jù)，而中心部分100的 表面的主要部分被轉(zhuǎn)子42占據(jù)。嚙合區(qū)70提供為靠近中心部分100的 外周邊緣72的一個(gè)。
優(yōu)選地，區(qū)域56、 57、 58、 59布置在中心部分100上，在與嚙合 區(qū)70相對于轉(zhuǎn)子42的軸線Z'Z的相對側(cè)上。
可見驅(qū)動(dòng)模塊13的"V"形形狀具有允許優(yōu)化微型馬達(dá)36相對于 所使用的板30的表面的效率的優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)化所使用的晶體或非晶體材料 的表面以產(chǎn)生微型馬達(dá)36和驅(qū)動(dòng)模塊13的優(yōu)點(diǎn)。因此，當(dāng)板30從硅 晶片IOI產(chǎn)生時(shí)，如在圖IO中示意性地示出，"V"形形狀允許在晶片 表面上交錯(cuò)復(fù)制板30,以最大化從給定的硅表面獲得的微型馬達(dá)36的 個(gè)數(shù)。特別地，根據(jù)在圖10中表示的例子，板30可以成平行的列以人 字形方式布置在晶片上，鄰近的兩個(gè)列Cn、 Cn+1在相對的方向上定向。
此外，兩個(gè)鄰近的列Cn、 Cn+1的兩個(gè)鄰近的玲反30具有其對齊的側(cè)向鄰 近部分102。
優(yōu)選地，由兩個(gè)促動(dòng)器38、 40所描繪的角度在九十度至一百四十 度之間。角度越大，則在晶片100上板30的交錯(cuò)越被優(yōu)化，但大的角 度要求促動(dòng)器38、 40的觸針44、 46相對于其各自的對稱軸線Al、 A2 位移，這影響了促動(dòng)器38、 40的機(jī)械效率。
根據(jù)在圖中表示的實(shí)施例，包含了驅(qū)動(dòng)模塊13的外殼12包括下板 106，下板106被提供以固定在時(shí)計(jì)10的元件上，在此固定在芯的板12 上，且驅(qū)動(dòng)模塊13的板30安裝在下板106上。外殼12包括保護(hù)蓋108, 保護(hù)蓋108覆蓋了固定在下板106上的驅(qū)動(dòng)模塊13,在此通過螺釘109 固定，且其將驅(qū)動(dòng)模塊13保持為靠著下板106。
下板106的上面在此包括空心或殼體110，驅(qū)動(dòng)模塊13的板30以 大體上互補(bǔ)的方式接收在其內(nèi)。
蓋108在其外部外圍邊緣的一個(gè)內(nèi)包括打開凹口 112,且當(dāng)蓋108 組裝在下板106上后，小齒輪62容納在此凹口 112內(nèi)。
有利地，印刷電路114插入在下板106和蓋108之間，以允許微型 馬達(dá)36通過其盤56、 57、 58、 59電連接到時(shí)計(jì)10的電子模塊。
根據(jù)實(shí)施例變體(未表示)，驅(qū)動(dòng)模塊13可以直接安裝在板26上， 這使得可以免除外殼12，特別地最小化了部件的個(gè)數(shù)，以便于芯27的 組裝和最小化驅(qū)動(dòng)裝置的空間要求。保護(hù)元件可以提供在驅(qū)動(dòng)模塊13 上以保護(hù)其部件。
權(quán)利要求
1.產(chǎn)生在由晶體或非晶體材料，特別是基于硅的材料制成的板(30)中的MEMS微型馬達(dá)(36)，該板包括形成基片(32)的下部層、和至少一個(gè)促動(dòng)器(38，40)和一個(gè)轉(zhuǎn)子(42)蝕刻到其中的上部層(34)，促動(dòng)器(38，40)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子(42)繞圓柱形軸(64)旋轉(zhuǎn)，其特征在于，軸(64)連接到板(30)，該軸(64)為階梯的，且軸向延伸通過板(30)的孔(74)，且軸(64)通過彈性固定結(jié)構(gòu)(96)在孔(74)中夾緊和定心，該彈性固定結(jié)構(gòu)通過蝕刻在基片(32)中產(chǎn)生，且布置在孔(74)的周邊上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型馬達(dá)(36 )，其特征在于轉(zhuǎn)子(42 ) 通過軸(64)的外部軸向壁引導(dǎo)旋轉(zhuǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型馬達(dá)(36),其特征在于軸(64)的外部軸向壁提供有涂層，其最小化與硅的摩擦。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型馬達(dá)(36),其特征在于軸(64)為仿形車削的金屬輪軸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型馬達(dá)(36),其特征在于板(30)為絕緣體上硅的類型。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型馬達(dá)(36),其特征在于轉(zhuǎn)子(42) 提供有棘輪齒，且促動(dòng)器(38, 40 )通過與棘輪合作的棘爪(48, 50) 驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子(42)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型馬達(dá)(36),其特征在于微型馬 達(dá)包括小齒輪(62)，其與轉(zhuǎn)子(42)共軸線且通過接收在提供在轉(zhuǎn)子(42)的厚度內(nèi)的槽(68)內(nèi)的銷(66)旋轉(zhuǎn)地連接到轉(zhuǎn)子(42),且 小齒輪(62)通過軸(64)引導(dǎo)旋轉(zhuǎn)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型馬達(dá)(36)，其特征在于除了彈 性固定結(jié)構(gòu)(96),補(bǔ)充固定裝置提供為將軸(64)固定在板(30)內(nèi)， 特別是粘合劑或者焊接部。
9. 時(shí)計(jì)(10)，其包括由根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型馬達(dá)(36) 驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的齒輪系(22)。
全文摘要
本發(fā)明涉及微機(jī)電系統(tǒng)微型馬達(dá)和裝備該微型馬達(dá)的時(shí)計(jì)。本發(fā)明建議了產(chǎn)生在由晶體或非晶體材料，特別是基于硅的材料制成的板中的MEMS微型馬達(dá)，該板包括形成基片的下部層、和至少一個(gè)促動(dòng)器和一個(gè)轉(zhuǎn)子蝕刻到其中的上部層，促動(dòng)器驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子繞軸(64)旋轉(zhuǎn)，其特征在于，軸(64)連接到板(30)，該軸(64)為階梯的，且軸向延伸通過板(30)的孔(74)，且軸(64)通過彈性固定結(jié)構(gòu)(96)在孔(74)中夾緊和定心，該彈性固定結(jié)構(gòu)通過蝕刻在基片(32)中產(chǎn)生，且布置在孔(74)的周邊上。
文檔編號(hào)H02N1/00GK101183838SQ20071018692
公開日2008年5月21日 申請日期2007年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月13日
發(fā)明者A·贊耐特, F·布朗蒂歐, J-P·里貝歐蒂, L·帕拉特, N·戈雷, P-A·梅斯特, W·諾埃爾, Y·彼得曼德 申請人:伊塔瑞士鐘表制造股份有限公司