电磁—静电混合驱动二维微扫描镜及制作方法

摘要

本发明公开了一种电磁—静电混合驱动二维微扫描镜及制作方法，属于微光机电系统(MOEMS)器件领域。该器件主要由中心镜面1、支撑镜面外框架2、静电驱动组件3、电磁驱动组件4组成。其中，中心镜面采用基于洛仑兹力的电磁驱动，支撑镜面外框架采用基于垂直梳齿的静电驱动，其优势在于：电磁驱动所用的线圈可通过刻蚀、剥离、电镀等工艺手段获得，与IC工艺兼容；支撑镜面外框架采用基于垂直梳齿的静电驱动，相比于中心镜面采用静电驱动，动静梳齿间的电隔离可直接通过刻蚀出隔离槽实现，省略了隔离沟槽填充工艺，大大简化了制作工艺。

主权项

电磁—静电混合驱动二维微扫描镜，其特征在于，主要由中心镜面1、支撑镜面外框架2、静电驱动组件3、电磁驱动组件4组成；所述中心镜面1包括镜面结构11、镜面支撑梁13a、13b和反射镀层12，镜面支撑梁13a、13b实现镜面绕y轴扭转；支撑镜面外框架2由框架结构23，框架支撑梁22a、22b，框架支撑梁锚点21a、21b组成。其中，框架结构23与镜面支撑梁13a、13b刚性连接支撑；框架支撑梁22a、22b与镜面支撑梁13a、13b正交，实现结构绕x轴扭转；框架支撑梁锚点21a、21b支撑整个微镜结构；静电驱动组件3由动梳齿33a、33b，静梳齿32a、32b，静梳齿锚点31a、31b组成，动梳齿与支撑镜面外框架2是一个整体，且分布在框架23两侧，静梳齿与动梳齿相互平行交错。当给动、静梳齿施加电压时，两者之间的静电力便产生绕x轴扭转的驱动力矩；电磁驱动组件4由磁极相对放置的永磁铁41a、41b，镜面反射镀层12四周的金属线圈42，线圈电流流入、流出的电极44a、44b及线圈和电极之间的过渡引线43组成，相对放置的磁铁产生与镜面支撑梁13a、13b垂直的磁场B，线圈上与B垂直的电流受到洛伦兹力，产生绕镜面支撑梁13a、13b扭转的力矩，提供扫描镜沿y轴扭转的驱动力；镜面中心反射镀层12四周镀有至少一圈的闭合金属线圈，当线圈大于一圈时，电流从电极b沿一根引线流入，从线圈内部流出到对应引线加设过渡引线d，过渡引线与线圈除接点e以外的交叉处有绝缘材料c；基底结构a与线圈f或过渡引线d之间也有绝缘材料g。