基于硅塑性变形原理的二维梳齿静电驱动器及制作方法

摘要

本发明涉及一种基于硅塑性变形原理的二维梳齿静电驱动器及其制作方法。其特征在于所述的静电驱动器的可动平台通过四根直梁连接到内部支撑框架上，内部支撑框架通过四根折叠梁连接到四个固定锚点上。依靠水平驱动梳齿与垂直驱动梳齿分别产生水平静电力及垂直静电力，同时实现可动平台的水平及垂直方向运动。所述的静电驱动器是采用微电子机械系统技术制作，利用硅硅高温键合技术、湿法腐蚀及干法刻蚀的方法制作固定梳齿与可动梳齿，利用硅在高温下产生塑性变形的原理使垂直驱动固定梳齿与水平梳齿在垂直方向上产生位错，代替传统工艺采用昂贵的SOI硅片和多步干法刻蚀的方法，降低了工艺难度和成本，是制作水平及垂直方向运动的二维静电驱动器的经济可靠的方法。

主权项

一种基于硅塑性变形原理的二维梳齿静电驱动器，其特征在于包括垂直及水平驱动固定梳齿电极、垂直及水平驱动可动梳齿电极、四根直梁及四根折叠梁、中央可动平台、内部支撑框架、外部支撑框架、四个固定锚点及衬底，(1)中央可动平台通过四根直梁连接到内部支撑框架上，内部支撑框架通过四根折叠梁连接到外部支撑框架上的四个固定锚点上；(2)内部支撑框架和外部支撑框架之间梳齿电极为垂直驱动梳齿电极，内部支撑框架内的梳齿电极为水平驱动梳齿电极；(3)在内部支撑框架上制作绝缘槽实现水平驱动梳齿电极间的电绝缘；(4)内部支撑框架上下运动，同时，中央可动平台依靠水平驱动梳齿电极与垂直驱动梳齿电极产生水平静电力和垂直静电力，实现水平及垂直方向运动；(5)电极引线金属块制作在外部支撑框架上；同时电极与衬底之间通过绝缘层实现电绝缘、电极引线金属块之间通过隔离槽实现电绝缘。