发明名称 微电机机械之旋转结构
摘要 提供MEMS(微电机系统)结构其系设计成了响应如热致动等而转动。一具体实施例中,MEMS转动结构包括一鼓具有一或多辐射状辐件,其响应外加的温度改变而对谷加诸转动力。MEMS转动结构也包括一环至少部分圈套毂以及利用一或多毂辐件连结至毂。提供毂或环可控制的顺时针、逆时针、或顺时针与逆时针二方向约转动。MEMS转动结构也包括热拱形梁致动器其系以作业式连结至辐件。当温度改变时,热拱形梁致动器移动辐件俾转动MEMS结构。此等转动MEMS结构提供多种应用用途包括但非限于转动致动器、转动开关及继电器、可变电容器、可变电阻器、开闭器及阀。
申请公布号 TW479399 申请公布日期 2002.03.11
申请号 TW089103319 申请日期 2000.02.25
申请人 JDS尤尼费斯公司 发明人 艾德华A 西尔
分类号 H02N10/00;F01B29/10 主分类号 H02N10/00
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种微电机转动结构,包含: 一微电子基材; 一毂设置于微电子基材一面上,该毂界定一中轴伸 展贯穿其中;以及 至少二毂辐件由毂向外伸出,其中各该至少二毂辐 具有一假想中线伸展贯穿毂辐件之至少一部分且 由毂中轴偏位,以及其中至少二毂辐件以作业式自 适应于响应温度的变化施加转动力至毂。2.如申 请专利范围第1项之微电机转动结构,进一步包含 一环与微电子基材隔开且至少部分套住毂,其中至 少二毂辐件伸展介于环与毂间,以及其中至少二毂 辐件自适应于响应温度的变化而改变其长度因此 相对于毂转动环。3.如申请专利范围第2项之微电 机转动结构,其中至少二毂辐件包含第一及第二毂 辐件,其中毂包含一第一部分作业式连结至第一毂 辐件,及一第二部分作业式连结至第二榖辐件,其 中第一部分及第二部分电隔离,故导入其间的电压 差形成电流由第一部分流经第一及第二毂辐件以 及流经环,流至第二部分,藉此改变第一及第二毂 辐件之温度。4.如申请专利范围第2项之微电机转 动结构,进一步包含: 至少二锚件设置于微电子基材表面上且与基材连 接;以及 至少二定锚辐件设置于个别锚件与环间,其中至少 二定锚辐件自适应于藉改变长度来响应温度的变 化因而使环相对于毂转动。5.如申请专利范围第1 项之微电机转动结构,进一步包含一加热器,用以 供应热能给至少二毂辐件。6.如申请专利范围第1 项之微电机转动结构,其中至少二毂辐件系以选自 等角度位移以及不等角度位移组群中之一种角度 位移而环绕榖设置。7.如申请专利范围第1项之微 电机转动结构,进一步包含至少一杆件由毂伸出。 8.如申请专利范围第2项之微电机转动结构,进一步 包含至少一杆件由环伸出。9.如申请专利范围第1 项之微电机转动结构,进一步包含至少一微电机致 动器设置于微电子基材表面上,以及作业式连结至 个别毂辐件,因而响应热致动以控制方式移动毂辐 件,该至少一微电机致动器包含: 至少二锚件设置于微电子基材上且连结至基材;以 及 至少一拱形梁伸展于至少二锚件间,其中至少一拱 形梁系作业式连结至毂辐件,以及其中至少一拱形 梁自适应于响应热致动进一步弯曲,因而移动个别 毂辐件,藉此施加转动力于毂。10.如申请专利范围 第9项之微电机转动结构,其中该至少一微电机致 动器包含: 一第一组微电机致动器具有拱形梁其系于一种方 向弯曲,因此进一步弯曲拱形梁将施加于顺时针方 向的转动力给鼓;以及 一第二组微电机致动器具有拱形梁其系于一种方 向弯曲,因此进一步弯曲拱形梁将施加于逆时针方 向的转动力给毂。11.如申请专利范围第9项之微电 机转动结构,进一步包含复数拱形梁,及其中至少 一微电机致动器进一步包含一偶联件用以互连复 数拱形梁。12.如申请专利范围第2项之微电机转动 结构,进一步包含至少一微电机致动器设置于微电 子基材表面上且作业式连结至环,因此响应热致动 以控制方式移动环,该至少一微电机致动器包含: 至少一环辐件由环向外伸出; 至少二锚件设置于微电子基材表面上且连结至基 材;以及 至少一拱形梁伸展于至少二锚件间,其中至少一拱 形梁其透过至少一环辐件作业式连结至环,以及其 中该至少一拱形梁自适应于响应热致动进一步弯 曲,因而移动个别环辐件,藉此使环相对于毂转动 。13.如申请专利范围第12项之微电机转动结构,其 中该至少一微电机致动器包含: 一第一组微电机致动器,具有拱形梁于一方向弯曲 ,因此拱形梁的进一步弯曲将使环相对于毂于顺时 针方向转动;以及 一第二组微电机致动器,具有拱形梁于一方向弯曲 ,因此拱形梁的进一步弯曲将使环相对于毂于逆时 针方向转动。14.如申请专利范围第12项之微电机 转动结构,进一步包含复数拱形梁,及其中至少一 微电机致动器进一步包含一偶联件用以互连复数 拱形梁。15.一种微电机转动结构,包含: 一微电子基材; 一毂设置于微电子基材之一面上; 一环设置于微电子基材表面上方且至少部分套住 毂;以及 至少一毂辐件共连结环与毂,其中至少一毂辐件系 作业式自适应于响应温度的改变藉由改变长度施 加转动力给毂及环。16.如申请专利范围第15项之 微电机转动结构,其中该毂界定一中轴伸展贯穿其 中,以及其中一假想中线伸展通过至少一毂辐件之 至少一部分,也伸展通过毂位在与毂中轴偏位位置 。17.如申请专利范围第15项之微电机转动结构,进 一步包含: 至少一锚件设置于微电子基材表面上且与基材连 接;以及 至少一定锚辐件设置于个别定锚件与环间,其中至 少一定锚辐件自适应于藉改变长度来响应温度的 变化因而使环相对于毂转动。18.如申请专利范围 第15项之微电机转动结构,进一步包含一加热器,用 以供应热能给至少一毂辐件。19.如申请专利范围 第15项之微电机转动结构,进一步包含复数毂辐件 设置于毂与环间,复数毂辐件系以选自相等角度位 移及不等角度位移组群中之角度位移设置。20.如 申请专利范围第15项之微电机转动结构,进一步包 含至少一杆件由环伸出。21.如申请专利范围第15 项之微电机转动结构,进一步包含一旋转式联结件 位于毂与微电子基材间俾辅助其间的相对旋转。 22.如申请专利范围第15项之微电机转动结构,其中 该环包含一反射面于该环表面之至少一部分上。 23.如申请专利范围第15项之微电机转动结构,其中 该环界定至少一孔,具有一轴交叉微电子基材表面 ,及其中该由环界定之至少一孔可于环相对于毂转 动时位于邻近微电子基材表面之一预定区。24.如 申请专利范围第23项之微电机转动结构,其中该微 电子基材表面界定至少一孔贯穿其中,该界定于微 电子基材之至少一孔之位置为由环界定之至少一 孔以及由微电子基材界定之至少一孔当环相对于 毂转动时可选择性排齐而提供一通道通过该环及 该微电子基材。25.如申请专利范围第15项之微电 机转动结构,进一步包含至少一接触固定于微电子 基材表面,以及至少一接触固定于环,因此当环相 对于毂转动时二接触可交替互连与解除连结。26. 如申请专利范围第15项之微电机转动结构,进一步 包含至少一接触系固定于微电子基材表面,以及至 少一接触系固定于环,且自适应于随同环转动因此 当环相对于毂转动时接触被选择性电连结而提供 不等量的电阻。27.如申请专利范围第15项之微电 机转动结构,进一步包含: 一第一导电面设置于微电子基材表面上:以及 一互补第二导电面设置于环上且叠置于微电子基 材上方且与第一导电面隔开,因此部分互补第二导 电面重叠于微电子基材上的第一导电面,其中当环 相对于毂转动时,互补第二导电面之重叠第一导电 面部分改变。28.一种微电机转动结构,包含: 一微电子基材: 一毂设置于微电子基材表面上: 至少一毂辐件由毂向外伸出且与微电子基材表面 隔开:以及 至少一微电机致动器设置于微电子基材表面上且 作业式连结至个别毂辐件,因此响应热致动以控制 方式移动个别毂辐件,该至少一微电机致动器包含 : 至少二锚件设置于微电子基材上:以及 至少一拱形梁伸展于至少二锚件间,其中至少一拱 形梁系作业式连结至毂辐件,以及其中至少一拱形 梁自适应于响应热致动进一步弯曲,因而移动个别 毂辐件,藉此施加转动力于毂。29.如申请专利范围 第28项之微电机转动结构,进一步包含一加热器,用 以供应热能给至少一微电机致动器。30.如申请专 利范围第28项之微电机转动结构,进一步包含复数 毂辐件于不同方向由毂向外伸出,以及复数微电机 致动器作业式连结至个别毂辐件。31.如申请专利 范围第30项之微电机转动结构,其中该复数微电机 致动器包含: 一第一组微电机致动器具有拱形梁其系于一种方 向弯曲,因此进一步弯曲拱形梁将施加于顺时针方 向的转动力给毂;以及 一第二组微电机致动器具有拱形梁其系于一种方 向弯曲,因此进一步弯曲拱形梁将施加于逆时针方 向的转动力给毂。32.如申请专利范围第28项之微 电机转动结构,进一步包含复数拱形梁,及其中至 少一微电机致动器进一步包含一偶联件用以互连 复数拱形梁。33.如申请专利范围第28项之微电机 转动结构,其中该毂界定一中轴伸展贯穿其中以及 其中一假想中线伸展通过至少一毂辐件之至少一 部分,也伸展通过毂位在与毂中轴偏位位置。34.如 申请专利范围第28项之微电机转动结构,进一步包 含至少一杆件由毂伸出。35.如申请专利范围第28 项之微电机转动结构,进一步包含一旋转式联结件 位于毂与微电子基材间俾辅助其间的相对旋转。 图式简单说明: 图1(a)及图1(b)分别为根据本发明之具体实施例之 MEMS转动结构沿简单活动性毂之线a-a所取之预视图 及剖面图。 图2(a)及图2(b)分别为根据本发明之具体实施例之 MEMS转动结构沿简单活动性外环之线b-b所取之预视 图及剖面图。 图3(a)及图3(b)分别为根据本发明之具体实施例之 MEMS转动结构沿简单活动中环之线C-C所取之预视图 及剖面图。 图4(a)至4(e)为根据本发明之一具体实施例之各种 MEMS TAB(热拱形梁)结构之预视图。 图5(a)及图5(b)为根据本发明之活动毂转动结构之 二替代具体实施例之预视图,其中TAB致动器施加转 动力于活动毂。 图6(a)及图6(b)为根据本发明之MEMS转动结构之二替 代具体实施例之预视图,其包括一杆分别由环及毂 辐射状伸展。 图7(a)及图7(b)分别为根据本发明之一具体实施例 沿具有反射面之MEMS转动结构之线d-d所取之预视图 及剖面图。 图8(a)及图8(b)分别为根据本发明之一具体实施例 沿MEMS转动阀或开闭器结构之线e-e所取之预视图及 剖面图。 图9(a)及图9(b)为根据本发明之一具体实施例之MEMS 转动开关结构之示意侧视图,其中设置于环及底部 基材上的接触分别解除连结及连结。 图10(a)、图10(b)及图10(c)为根据本发明之一具体实 施例沿MEMS可变电容器转动结构之线10C-10C所取之 两幅顶视图及一幅剖面图,其中二导体间的重叠程 度改变俾改变其间的电容。 图11(a)及图11(b)分别为顶视图及示意侧视图,举例 说明本发明之MEMS转动结构之设置于底部微电子基 材上的销与毂间之转动连结。
地址 美国
您可能感兴趣的专利