[发明专利]静电驱动器、微机械部件及用于静电驱动器和微机械部件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及静电驱动器和用于静电驱动器的制造方法。此外本发明涉及微机械部件和用于微机械部件的制造方法。

背景技术

具有可调整的执行元件的微机械部件通常具有静电驱动器和/或电磁驱动器。但是，可通过静电驱动器实现的用于调整执行元件的力通常小于电磁驱动器可实现的力。

为了提高可实现的用于使执行元件围绕旋转轴线旋转的力，一些静电驱动器具有电极指，这些电极指设置成与旋转轴线具有比较大的距离。这类例子例如在US 2005/0035682A1中描述。

在US 2005/0035682中描述的微振荡元件具有作为静电驱动器的内部框架和外部框架，其中，内部框架通过各两个V形弹簧与执行元件和外部框架连接。横栅条与V形弹簧相邻地设置在执行元件和框架上，它们平行于执行元件的旋转轴线延伸。设置在横栅条上的电极指垂直于旋转轴线延伸。

在US 2005/0035682A1中描述的微振荡元件由此保证旋转轴线与电极指之间的较大距离。但是电极指与旋转轴线之间的该较大距离导致执行元件的比较小的最大调整角。此外，带有设置在其上的横栅条和电极指的框架占据比较多的结构空间。这在将微振荡元件安置到微机械部件中时可能产生问题。

发明内容

本发明提出一种具有权利要求1的特征的静电驱动器、一种具有权利要求7的特征的微机械部件、一种具有权利要求8的特征的用于静电驱动器的制造方法和一种具有权利要求10的特征的用于微机械部件的制造方法。

本发明基于以下知识：通过将电极指直接设置在框架的框架梁上，可减小由至少三个带有所属的电极指的框架组成的静电驱动器所需的运行体积，其中，框架的框架梁在静电驱动器的运行中平行于旋转轴线延伸。旋转轴线对应于这样一个共同的弹簧纵向轴线，所述弹簧元件的纵向方向位于该共同的弹簧纵向轴线上。

通过将电极指直接设置在平行于被称为弹簧纵向轴线的旋转轴线的框架梁上，可以取消在传统方式中用于将电极指设置在框架上的横栅条。因此，消除了在传统方式中延伸离开框架的横栅条所需的体积需求。这保证了根据本发明的静电驱动器的运行体积的减小。因此，具有根据本发明的静电驱动器的微机械部件能够以简单方式构造得更小。

这里要再次指出，在本发明中电极指不是通过横栅条侧向地安置在框架上，而是直接安置在框架的端侧(框架梁)上。通过将电极指直接设置在框架的平行于旋转轴线延伸的框架梁上，保证了在电极指与旋转轴线之间的比较大的距离。这显著提高了(每框架)可达到的最大转矩。因此，在不增大框架的面积的情况下，能够以大的因子、例如因子100提高转矩。

因为由多个带有直接设置在框架梁上的电极指的框架组成的静电驱动器的运行体积比较小，在运行体积相同的情况下可以相对于现有技术增加框架的数目。因此，在内框架和外框架之间可以设置更多的中间框架。优选地，明显多于三个的框架相互嵌套，其中，每两个相邻的框架通过至少一个弹簧元件相互连接。通过电极指在大量框架的平行于旋转轴线延伸的框架梁上的直接安置，保证了优化的面积利用。内框架可相对于外框架调整的总调整角由两个相邻的框架的单个调整角的总和得出。由于框架数目相对于现有技术增大，由大量框架构成的级联保证了在单个调整角保持不变的情况下总调整角增大。

带有与旋转轴线相邻设置的电极指的传统静电驱动器具有以下缺点：这些电极指在旋转角相对于其高度比较小时已经从配对电极指中脱出。这显著减小了在两个相邻的框架之间可达到的单个调整角。在本发明中通过更大数目的框架可补偿比较小的可达到的单个调整角。

内框架、该至少一个中间框架和外框架可以理解为矩形框架。连接梁将框架的平行于旋转轴线延伸的框架梁相互连接，当然这些连接梁也可以弧形地成形。内框架、中间框架和外框架这些名称不将所使用的框架确定为矩形形状。

因为电极指安置在完整的框架上，静电驱动器具有良好的稳定性。附加地，静电驱动器的重要振动模式围绕旋转轴线旋转对称。