[發明專利]特別是用于微型投影儀的、包括使用MEMS技術制造的微鏡面的鏡面組件

有效

• 申請號: 201610875917.5
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號: CN107082406B
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: R·布廖斯基
• 申請（專利權）人: 意法半導體股份有限公司
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;B81B7/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;張寧

由沿著彎曲線(C)彎曲并且包括分別承載了第一和第二芯片的第一和第二支撐部分(32，33)的整體框架(31)形成鏡面組件(30),形成使用MEMS技術制造的兩個微鏡面。第一和第二支撐部分(32，33)設置在框架的彎曲線(C)的相對側邊上，相對于相互成角度傾斜。通過分離承載了多個框架、具有柔性電連接元件的成型金屬卷帶而獲得鏡面組件。在附接芯片之后，預切割框架，沿著彎曲線彎曲，并且分離。

技術領域

本發明涉及特別是用于微型投影儀的包括使用MEMS技術獲得的微鏡面的鏡面組件。

背景技術

如已知的那樣，微型投影儀(picoprojector)是能夠在墻壁或其他表面上投影圖像、視頻片段、和存儲在小型便攜式電子設備諸如電話、平板電腦、膝上型電腦等中的其他視覺文件的小尺寸裝置。此外，已經提出將這些微型投影儀集成在機動車輛的儀表板上，例如用于將關于衛星導航功能的信息以及其他路線或通信信息投影至擋風玻璃上。

為了減小尺寸，微型投影儀使用MEMS微鏡面系統，其能夠圍繞兩個軸線轉動以便執行對二維區域的掃描移動。特別地，在一些解決方案中，微鏡面系統包括被驅動用于圍繞兩個相互垂直旋轉軸線而轉動的MEMS鏡面配對。

例如，圖1是微型投影儀的示意圖，其中通常是激光源的光源1產生光束2(通常由三個單色光束形成，每個基本顏色對應一個光束)，光束2穿過僅示意性示出的光學系統3而由MEMS鏡面5、6的配對偏轉。第一MEMS鏡面5可以例如是水平微鏡面，圍繞第一軸線A旋轉并且產生快速水平掃描，并且第二MEMS鏡面6可以例如是垂直微鏡面，圍繞橫向于特別是垂直于第一軸線A的第二軸線B旋轉，并且產生通常鋸齒類型的緩慢垂直掃描。兩個MEMS鏡面5、6的移動的組合使得光束2執行完整二維掃描移動，并且一旦被投影至投影顯示器7上，用于在其上產生二維圖像。該系統例如描述在WO2010/067354中。

MEMS鏡面5、6可以如圖2中所示而形成。在此，芯片10包括鏡面元件11，具有反射表面9并且懸掛在半導體襯底8之上。鏡面元件11由臂部12的配對支撐，其從鏡面元件11的相對側面延伸并且限定了鏡面元件11的旋轉軸線(例如，垂直微鏡面6的旋轉軸線B)。臂部12連接至芯片10的固定的外圍部分13，其經由使能臂部12圍繞軸線B旋轉的扭力彈簧14而相對于襯底8固定。臂部12進一步耦合至由靜電類型的傳動單元18所形成的驅動結構。每個傳動單元18包括面向固定電極20的移動電極19。

詳細地，移動電極19相對于臂部12固定并且相對于固定電極20成梳齒狀以用于產生電容性耦合。固定電極20由支撐區域21承載，其通常相對于芯片10的襯底8而固定。憑借電極19、20的排列設置，驅動結構也定義為“梳齒驅動結構”。

通過在移動電極19和固定電極20之間施加合適的電壓，能夠在它們之間產生吸引/推斥力并且使得移動電極19相對于固定電極20旋轉，使得臂部12圍繞軸線B旋轉，并且因此使得鏡面元件11的對應的受控旋轉。

當前，MEMS鏡面5、6手動安裝在微型投影儀中，每個已經固定至相應的支座。例如，圖3示出了鏡面組件24，其中由10再次標注的芯片固定地耦合至通常是金屬的支座25。承載了電子連接線27的電連接結構26、例如柔性印刷電路(FPC)也固定地耦合至支座25。電連接線27經由電引線28以本質上已知的方式連接至芯片10。

在便攜式電子設備中組裝期間，操作員拾起兩個鏡面組件，一個用于水平MEMS鏡面而另一個用于垂直MEMS鏡面，并且使用在特定設備中的夾具和微型傳動器，定位兩個單元以使得它們匹配，直至使得它們如所希望的對準。接著，操作員使用紫外光施加可固化膠體，并且兩個鏡面組件固定在可操作位置中。

該類型組裝是緩慢、困難和感知地易錯的。接著，采用該方法，正確安裝的塊件的生產量和產率并非最優。

發明內容

本發明的目的因此在于改進鏡面組件以用于簡化在電子設備中的組裝操作。