[发明专利]一种基于双层压电膜的直线型驱动器

权利要求书

1.一种基于双层膜的直线型驱动器，其特征在于，包括有：基底、下电极、下压电膜、中间电极、上压电膜和上电极；

通过薄膜沉积工艺在基底正表面依次沉积下电极、下压电膜、中间电极、上压电膜和上电极形成多层结构；

利用刻蚀工艺对所述多层结构中的下电极、下压电膜、中间电极、上压电膜和上电极进行光刻及图形化，形成多根形状、尺寸相同的条形驱动单元；每根条形驱动单元均具备下电极、下压电膜、中间电极、上压电膜和上电极；

采用深刻蚀工艺对基底背部加深槽反应离子刻蚀和/或湿法腐蚀，将基底的厚度减薄至预设厚度以下，制备出背部腔体以及形成驱动振膜，获得基于双层压电膜的直线型驱动器；其中，基底背部为基底正表面的相对面；所述驱动振膜由上至下的结构依次为：上电极、上压电膜层、中间电极、下压电膜层、下电极和厚度在预设厚度以下的基底。

2.根据权利要求1所述的基于双层膜的直线型驱动器，其特征在于，所述上电极上还设置有滑块；

对驱动单元进行独立加电，在所述驱动振膜表面激发出两列频率相同、传播方向相同且相位相差90°的驻波，使两列驻波通过波形叠加在所述驱动振膜表面形成直线传播的行波，驱动所述滑块移动。

3.根据权利要求2所述的基于双层压电膜的直线型驱动器，其特征在于，将所有驱动单元中的上电极分为两路信号，并对每路信号中需加电的驱动单元进行分组排列，使每组驱动单元的个数为偶数个，以及使相邻两组驱动单元间隔的驱动单元数量与每组驱动单元中的数量相同；

分别对上电极的两路信号的电极施加相位差为180°的正弦波，在上电极激发出一组驻波；

将所有驱动单元中的下电极分为两路信号，并对每路信号中需加电的驱动单元进行分组排列，使每组驱动单元的个数为偶数个，以及使相邻两组驱动单元间隔的驱动单元数量与每组驱动单元中的数量相同；

分别对下电极的两路信号的电极施加相位差为180°正弦波，在下电极激发出一组驻波；其中，所述上电极中至少一路信号与下电极中至少一路信号的正弦波相位差为90°或270°，且在上电极激发出驻波以及下电极激发出驻波时，所述中间电极始终保持恒定地电位；

所述上电极激发驻波和所述下电极激发驻波完成波形叠加后在所述驱动振膜表面形成直线传播的行波，驱动所述滑块移动。

4.根据权利要求3所述的基于双层压电膜的直线型驱动器，其特征在于，包括：分别对上电极的两路信号的电极施加cos和-cos的正弦波，在上电极激发出一组驻波；

以及分别对下电极的两路信号的电极施加sin和-sin的正弦波，在下电极激发出一组驻波；

所述上电极激发驻波和所述下电极激发驻波完成波形叠加后在所述驱动振膜表面形成直线传播的行波，驱动所述滑块移动。

5.根据权利要求3所述的基于双层压电膜的直线型驱动器，其特征在于，包括：分别对上电极的两路信号的电极施加sin和-sin的正弦波，在上电极激发出一组驻波；

以及分别对下电极的两路信号的电极施加cos和-cos的正弦波，在下电极激发出一组驻波；

所述上电极激发驻波和所述下电极激发驻波完成波形叠加后在所述驱动振膜表面形成直线传播的行波，驱动所述滑块移动。

6.根据权利要求3至5中任一所述的基于双层压电膜的直线型驱动器，其特征在于，所述上电极驻波的波长与对应的每组驱动单元个数成正比；所述下电极驻波的波长与所述上电极驻波的波长相等。

7.根据权利要求3至5中任一所述的基于双层压电膜的直线型驱动器，其特征在于，通过单独改变上电极或下电极中驱动信号的符号，改变所述行波的传播方向。

8.根据权利要求2至5中任一所述的基于双层压电膜的直线型驱动器，其特征在于，所述行波沿微驱动器的长边做直线运动。

9.根据权利要求1所述的基于双层压电膜的直线型驱动器，其特征在于，所述预设厚度为100um。

10.根据权利要求1所述的基于双层压电膜的直线型驱动器，其特征在于，所述基底为SOI基底；所述上压电膜和/或下压电膜为PZT膜。