[实用新型]静电扫描微镜

说明书

本实用新型公开了一种静电扫描微镜，包括上部的微镜本体和下方的键合底板，微镜本体包括边框和镜面，边框背面固定在键合底板上；所述镜面上下两端分别连接有连接部，并通过转轴与边框连接；所述连接部的外侧加工有动齿，边框内侧与动齿相对的位置上加工有静齿。本实用新型的静电扫描微镜在转轴和镜面之间设置一个专用的连接部，通过在连接部的外侧设置梳齿，可以增加梳齿布置区域，增强微镜的驱动力，增加微镜的最大偏转角度。同时，通过在边框上设置不同结构的隔离槽，将边框分隔为不同的功能区域，并且将所有的梳齿组分为驱动梳齿组和反馈梳齿组，在驱动镜面偏转的同时，可以实时监控镜面偏转角度，提高镜面偏转角度控制的精确性。

技术领域

本实用新型涉及微机电系统领域，尤其是一种基于MEMS加工工艺制作的静电扫描微镜。

背景技术

MEMS指微机电系统（Micro-Electro-Mechanical System），是在微电子技术基础上发展起来的革命性新技术，融合光刻、腐蚀、薄膜、硅微加工和精密机械加工等技术制作的高科技电子机械器件。MEMS器件广泛应用于高新技术产业，是一项关系到科技发展、经济繁荣和国防安全的关键技术。其中，扫描微镜是一种应用MEMS技术研制的光反射型器件，通过连接反射镜面的扭转结构，在微驱动力的作用下，带动镜面偏转，实现对光束在一维或二维方向的反射扫描，具有成本低、可靠性高、小型化和易批量生产等优点，在光通信、激光投影、激光雷达、三维成像等领域具有巨大的应用市场。现有技术中的静电扫描微镜包括镜面和边框，镜面和边框之间通过两个转轴连接在一起。工作时，通过在微镜梳齿组的动齿和静齿之间施加不同的电压，改变梳齿间静电力，引起梳齿相对扭转，进而带动镜面以转轴为轴线发生偏转。但是，扫描微镜的转轴不能加工过长，否则将导致转轴刚性变差，偏转过程容易折断。而由于转轴长度的限制，导致转轴两侧的梳齿数量受限，梳齿数量越少，工作时静电力越小，整个微镜的最大驱动力较小，导致微镜最大偏转角度和应用范围受限。而且，在芯片封装阶段，微镜需要通过贴片机真空吸嘴拾取、贴装在PCB板上，但是由于微镜存在镂空背腔，常规吸嘴无法构造真空环境，只能用特制吸嘴，增加测试难度和芯片成本，同时由于背腔的存在，还导致微镜只能依靠底部边缘点胶，固定在PCB板上不稳，会发生脱落等异常，可靠性低。

实用新型内容

本申请人针对现有技术中，静电扫描微镜受转轴长度的限制，梳齿数量有限，导致工作时最大驱动力受限，影响微镜的偏转角度，以及微镜封装阶段难拾取、难固定等缺点，提供一种新型的静电扫描微镜，可以在不加长转轴，保证转轴强度的情况下，大大增加梳齿组的数量，增加驱动力，提高微镜的最大偏转角度，并且降低封装阶段的拾取、固定难度，提高良率和可靠性。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种静电扫描微镜，包括上部的微镜本体和下方的键合底板，微镜本体包括边框和镜面，边框背面固定在键合底板上；所述镜面上下两端分别连接有连接部，并通过转轴与边框连接；所述连接部的外侧加工有动齿，边框内侧与动齿相对的位置上加工有静齿。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述键合底板上制作有金属平板电极，平板电极位于镜面中轴线的一侧；所述边框上加工有通孔，外部导线通过通孔内的金属连接平板电极。

所述键合底板中部与镜面正对的位置加工为凹槽。

所述连接部由上部的U型结构和下部的方形结构组成，方形结构与镜面连接；转轴一端连接边框的内侧，另一端连接连接部的U型结构的底部。

所述边框被多个隔离槽分隔为左侧驱动部、中间偏转部和右侧反馈部，所述转轴与偏转部连接；驱动部的静齿与连接部的动齿组成驱动梳齿组，反馈部的静齿与连接部的动齿组成反馈梳齿组。