[发明专利]梳状电极结构

说明书

技术领域

本发明是有关于一种微机电结构，且特别是有关于一种应用于微机电装置的梳状电极结构。

背景技术

微机电镜面(MEMS mirror)在光学上的应用，以镜面在预定的驱动条件下以特殊频率振动，以达成大角度光学扫描的目的。目前已有很多不同型态微机电致动器被提出，其中以静电力驱动的梳状电极结构做为致动器最具发展潜力。当梳状电极结构中各梳状齿之间产生静电吸引力时，可使镜面以扭转件为转轴而转动至最大倾斜角。各梳状齿之间因左右两侧皆会产生同样的静电力，而受力平衡。然而，最外侧的梳状齿只有单一侧产生静电力，故受力不平衡。一旦静电力大于最外侧梳状齿本身的强度时，最外侧的梳状齿会产生形变而靠近或接触另一梳状齿，最后产生吸附(Pull-in)现象，造成梳状电极结构短路而失效。

发明内容

本发明有关于一种梳状电极结构，使最外侧的梳状齿在高电压作动的情况下，能承受不平衡的静电力，以避免受力不均衡而产生形变。

根据本发明的一方面，提出一种梳状电极结构，包括多个第一梳状齿、多个第二梳状齿以及一第一强化齿。第一梳状齿与第二梳状齿彼此间隔交错。第一强化齿位于第一强化齿的最外侧，并与此些第一梳状齿电性连接。第一强化齿的宽度大于此些第一梳状齿的宽度。

根据本发明的一方面，提出一种梳状电极结构，包括多个第一梳状齿、多个第二梳状齿以及一第一强化齿。第一梳状齿与第二梳状齿彼此间隔交错。第一强化齿位于第一强化齿的最外侧，并与此些第一梳状齿电性连接。第一强化齿的厚度大于此些第一梳状齿的厚度。

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1绘示依照本发明一实施例的梳状电极结构的示意图。

图2绘示图1的第一强化齿沿着I-I剖面线的剖面示意图。

图3绘示依照本发明一实施例的梳状电极结构的示意图。

图4绘示图3的第二强化齿沿着I-I剖面线的剖面示意图。

主要元件符号说明：

100、101：梳状电极结构

111、113：悬臂梁

112：第一梳状齿

114：第二梳状齿

116：第一强化齿

118：第二强化齿

115a：第一电极部

115b：第二电极部

117a：第一补强肋

117b：第二补强肋

D1、D2：宽度

H1、H2：厚度

具体实施方式

本实施例的梳状电极结构，可应用在微机电装置中做为驱动器。微机电装置例如为一微机电镜面装置、一微型镊子或一开关装置。梳状电极结构可控制微镜面的振动频率，并使微机电镜面装置具有轻巧、微小及即时调整振动频率的优点，以取代传统的旋转多面镜。梳状电极结构可控制微型镊子的移动，应用在原子的捕捉上或显微镜系统中对微小物体以及对生物分子的捕捉上。微机电开关可为静电力、磁力启动或热电转换的开关，可应用在光通讯模组、积体电路模组或其他控制模组中。

以下提出各种实施例进行详细说明，实施例仅用以作为范例说明，并非用以限缩本发明欲保护的范围。

第一实施例

请参照图1，其绘示依照本发明一实施例的梳状电极结构的示意图。梳状电极结构100包括多个第一梳状齿112、多个第二梳状齿114以及一第一强化齿116。第一梳状齿112与第二梳状齿114为周期性排列的梳状电极。第一梳状齿112与第二梳状齿114彼此间隔交错，且数量相等。

在本实施例中，第一梳状齿112以一悬臂梁111彼此相连，而第二梳状齿114以另一悬臂梁113彼此相连，以使第一梳状齿112与第二梳状齿114于二悬臂梁111及113之间交错，并且以等间距排列。

第一梳状齿112与左右两侧的第二梳状齿114之间的间距例如为3微米，且第一梳状齿112与第二梳状齿114具有相反的电性(正极或负极)，因此，当第一梳状齿112与左右两侧的第二梳状齿114之间产生静电吸引力时，因受力平衡而不会产生形变。

第一强化齿116位于第一梳状齿112的最外侧，并可透过悬臂梁111与第一梳状齿112电性连接。由于位于最外侧的第一强化齿116只有单一侧产生静电力，故经由增加第一强化齿116的宽度，以使第一强化齿116能承受不平衡的静电力。