[发明专利]一种具有自洁功能的梳齿驱动器

说明书

本发明属于微机电(MEMS)领域，涉及一种梳齿驱动器,具体涉及一种具有自洁功能的梳齿驱动器。包括驱动梳齿，还包括设置在硅衬底上的吸附电极，吸附电极包括至少一对电极对，其中一个电极接地，另一个电极接正电平或负电平信号；吸附电极与驱动梳齿之间通过绝缘槽隔离，吸附电极与驱动梳齿均位于封闭外壳内部。解决了由于颗粒沉积在驱动梳齿而引起的梳齿驱动器工作的可靠性低的问题。

技术领域

本发明属于微机电(MEMS)领域，涉及一种梳齿驱动器,具体涉及一种具有自洁功能的梳齿驱动器。

背景技术

静电梳齿驱动器结构简单，能量密度大，功耗小，工艺便于与IC工艺集成，是MEMS结构中常用的驱动形式，在微振镜、加速度计、微陀螺、光开关、微马达等MEMS器件中广泛应用。

但静电梳齿驱动器的动静梳齿间间隙微小，一般都在微米级别，且驱动器工作过程中要给梳齿电极加电，加电后梳齿极易吸附工作环境中的颗粒，最终引起短路失效。虽然静电梳齿驱动器器件一般需要封装后密封使用，但由于封装环境、封装材料、封装成本等限制，完成封装后的静电梳齿驱动器器件的工作空内极可能还存在或重新产生一定数量的颗粒，根据带电体会吸附轻小物体的特性，在梳齿驱动器工作过程中，会沉积在梳齿驱动器电极周围，从而引起梳齿驱动器及器件失效。

发明内容

为了提高梳齿驱动器工作的可靠性，降低梳齿失效的可能性，本发明提供一种静电梳齿驱动器，其上设有自洁结构，用来吸附梳齿驱动器工作环境中的颗粒，降低了因梳齿吸附过多颗粒带来的失效可能性。

本发明的技术解决方案为提供一种具有自洁功能的梳齿驱动器，包括封闭外壳、硅衬底及驱动梳齿，其特殊之处在于：

还包括设置在硅衬底上的吸附电极，上述吸附电极包括至少一对电极对，其中一个电极接地，另一个电极接正电平或负电平信号；

吸附电极与驱动梳齿之间通过绝缘槽隔离，吸附电极与驱动梳齿均位于封闭外壳内部。

进一步地，为了提高吸附效果，吸附电极包围或部分包围驱动梳齿。

进一步地，吸附电极中的电极对为简单线型、波浪线型、折线型或交错齿型。

进一步地，当吸附电极中的电极对为交错齿型时，以便吸附和储存不小于驱动梳齿间距的颗粒，吸附电极的齿间距不小于驱动梳齿的梳齿间距。

进一步地，为了便于储存颗粒，吸附电极电极对中的两个电极相对于驱动梳齿所在平面的高度不同。

进一步地，吸附电极电极对中的其中一个电极包括电极本体、活动梁及活动梁支撑锚点；电极本体通过活动梁与支撑锚点固连。加电之后可动态的吸附驱动梳齿附近的颗粒，增大颗粒污染物吸附范围，提高颗粒吸附的效果。

进一步地，利用刻蚀方法在硅衬底上形成吸附电极。

进一步地，吸附电极的材料与驱动梳齿的材料相同。

进一步地，驱动梳齿包括静梳齿及其锚点、与静梳齿配合的动梳齿、与动梳齿相连的可动质量块、支撑可动质量块运动的活动梁及其支撑锚点。

本发明的有益效果是：

1、在驱动梳齿器内部驱动梳齿的周围加设吸附电极，给吸附电极通电后，加电电极可吸附周围颗粒，降低颗粒沉积在驱动梳齿上引起梳齿失效的概率，从而提高梳齿驱动器工作的可靠性；

2、吸附电极中的电极对可以为任一常见的形状，其结构简单，易于加工，成本低；

3、吸附电极中的电极对为交错齿型，其具有较大的有效吸附面积，对颗粒污染物的吸附效果好；

4、吸附电极的电极对中两个电极之间存在高度差，便于储存颗粒，在一定程度上阻止颗粒脱离电极，重新影响梳齿驱动器，进一步的提高了梳齿驱动器工作的可靠性；