[发明专利]一种芯片级密封的电磁驱动振镜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种芯片级密封的电磁驱动振镜，自下而上依次由基板、背腔板、绝缘层、结构层，以及前腔板连接而成；其中基板的上下表面均为平面；背腔板为具有贯通腔的上下表面为平面的平板，背腔板下表面与基板上表面连接；绝缘层为环状薄层，其下表面与背腔板上表面贯通腔以外的区域连接；结构层下表面与绝缘层上表面连接。振镜可动部分位于真空环境，相对于非真空密封的振镜，本发明的振镜可动部分振动时不会与空气作用，从而消除了可动部件与空气作用的噪声。大幅降低空气阻尼造成的能量损失，振镜功耗显著降低，相同驱动电压下可获得更大转角；相同转角时所需驱动电压低，进一步扩大了振镜的应用领域，降低了驱动要求。

背景技术

基于MEMS技术的振镜在投影、3D成像、汽车导航等领域广泛使用，是这些领域的核心器件之一。目前的MEMS振镜本身均为开放式结构，即振镜的反射面、可动结构等在流片完成之后均暴露在环境中，使用时通过后续的模组封装，将振镜封装在密封组件中，实现对振镜的保护。当前振镜的封装多为非真空封装，振镜在工作中由于反射镜面等可动部分在气体中的高频振动，产生不可忽视的噪声。这种噪声在部分应用场合影响较小，例如工业3D成像，但在消费电子领域，这样的噪声严重影响设备的使用体验，如不能有效消除噪声，这样的振镜无法在消费电子产品中真正规模化应用。如采用真空封装，则会造成密封难度增大，模组体积增大，成本升高问题；同时，目前对于振镜的真空封装主要采用胶粘剂等方式，难以长期保持真空，在较短期限内封装真空度下降，噪声水平显著上升，振镜模组在低噪声要求场景中无法继续使用。

发明内容：

为解决现有振镜存在的噪声问题，本发明提出一种芯片级密封的电磁驱动振镜，制作完成的电磁驱动振镜，可动结构均位于芯片内部的真空密封空腔内，即振镜可动结构在工作中均在真空中振动。振镜工作噪声大幅度降低，功耗降低，应用范围增大。

一种芯片级密封的电磁驱动振镜，自下而上依次由基板100、背腔板200、绝缘层300、结构层400，以及前腔板500连接而成。

其中基板100是上下表面均为平面；

背腔板200为具有贯通腔201的上下表面为平面的平板，背腔板200下表面与基板100上表面连接；

绝缘层300为环状薄层，其下表面与背腔板100上表面贯通腔以外的区域连接；

结构层400下表面与绝缘层300上表面连接；

所述的结构层400具有两种构型；

第一种构型的结构层400包含反射镜401，第一转轴402A，第二转轴402B，外框403以及驱动器404；驱动器404上表面设置平坦化层406；平坦化层406上表面设置增反层407；对于第一种构型的结构层400，所述的反射镜401两侧分别通过第一转轴402A和第二转轴402B与外框连接；

第二种构型的结构层包含第一转轴402C，第二转轴402D，第三转轴402E，第四转轴402F，动框410，外框403，驱动器404；驱动器404上表面设置平坦化层406；平坦化层406上表面设置增反层407；

对于第二种构型的结构层400，所述的反射镜401两侧分别通过第一转轴402C和第二转轴402D与动框410的内侧连接；动框410的两端外侧通过第三转轴402E和第四转轴402F与外框403连接；

所述的驱动器404的作用是使得反射镜401产生绕着平行于结构层的轴的转动；驱动器404位于反射镜401上表面，并通过引线与位于外框403上表面的第一转换焊盘405A和第二转换焊盘405B连接；