[實用新型]靜電掃描微鏡

有效

• 申請號: 202020142570.5
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN211506023U
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 徐乃濤;孫其梁;程進;李宋澤
• 申請（專利權）人: 無錫微視傳感科技有限公司
• 主分類號: G02B26/08
• 分類號: G02B26/08
• 代理公司: 江蘇漫修律師事務所 32291
• 代理人: 平梁良

本實用新型公開了一種靜電掃描微鏡，包括上部的微鏡本體和下方的鍵合底板，微鏡本體包括邊框和鏡面，邊框背面固定在鍵合底板上；所述鏡面上下兩端分別連接有連接部，并通過轉軸與邊框連接；所述連接部的外側加工有動齒，邊框內側與動齒相對的位置上加工有靜齒。本實用新型的靜電掃描微鏡在轉軸和鏡面之間設置一個專用的連接部，通過在連接部的外側設置梳齒，可以增加梳齒布置區域，增強微鏡的驅動力，增加微鏡的最大偏轉角度。同時，通過在邊框上設置不同結構的隔離槽，將邊框分隔為不同的功能區域，并且將所有的梳齒組分為驅動梳齒組和反饋梳齒組，在驅動鏡面偏轉的同時，可以實時監控鏡面偏轉角度，提高鏡面偏轉角度控制的精確性。

技術領域

本實用新型涉及微機電系統領域，尤其是一種基于MEMS加工工藝制作的靜電掃描微鏡。

背景技術

MEMS指微機電系統（Micro-Electro-Mechanical System），是在微電子技術基礎上發展起來的革命性新技術，融合光刻、腐蝕、薄膜、硅微加工和精密機械加工等技術制作的高科技電子機械器件。MEMS器件廣泛應用于高新技術產業，是一項關系到科技發展、經濟繁榮和國防安全的關鍵技術。其中，掃描微鏡是一種應用MEMS技術研制的光反射型器件，通過連接反射鏡面的扭轉結構，在微驅動力的作用下，帶動鏡面偏轉，實現對光束在一維或二維方向的反射掃描，具有成本低、可靠性高、小型化和易批量生產等優點，在光通信、激光投影、激光雷達、三維成像等領域具有巨大的應用市場?，F有技術中的靜電掃描微鏡包括鏡面和邊框，鏡面和邊框之間通過兩個轉軸連接在一起。工作時，通過在微鏡梳齒組的動齒和靜齒之間施加不同的電壓，改變梳齒間靜電力，引起梳齒相對扭轉，進而帶動鏡面以轉軸為軸線發生偏轉。但是，掃描微鏡的轉軸不能加工過長，否則將導致轉軸剛性變差，偏轉過程容易折斷。而由于轉軸長度的限制，導致轉軸兩側的梳齒數量受限，梳齒數量越少，工作時靜電力越小，整個微鏡的最大驅動力較小，導致微鏡最大偏轉角度和應用范圍受限。而且，在芯片封裝階段，微鏡需要通過貼片機真空吸嘴拾取、貼裝在PCB板上，但是由于微鏡存在鏤空背腔，常規吸嘴無法構造真空環境，只能用特制吸嘴，增加測試難度和芯片成本，同時由于背腔的存在，還導致微鏡只能依靠底部邊緣點膠，固定在PCB板上不穩，會發生脫落等異常，可靠性低。

實用新型內容

本申請人針對現有技術中，靜電掃描微鏡受轉軸長度的限制，梳齒數量有限，導致工作時最大驅動力受限，影響微鏡的偏轉角度，以及微鏡封裝階段難拾取、難固定等缺點，提供一種新型的靜電掃描微鏡，可以在不加長轉軸，保證轉軸強度的情況下，大大增加梳齒組的數量，增加驅動力，提高微鏡的最大偏轉角度，并且降低封裝階段的拾取、固定難度，提高良率和可靠性。

本實用新型所采用的技術方案如下：

一種靜電掃描微鏡，包括上部的微鏡本體和下方的鍵合底板，微鏡本體包括邊框和鏡面，邊框背面固定在鍵合底板上；所述鏡面上下兩端分別連接有連接部，并通過轉軸與邊框連接；所述連接部的外側加工有動齒，邊框內側與動齒相對的位置上加工有靜齒。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述鍵合底板上制作有金屬平板電極，平板電極位于鏡面中軸線的一側；所述邊框上加工有通孔，外部導線通過通孔內的金屬連接平板電極。

所述鍵合底板中部與鏡面正對的位置加工為凹槽。

所述連接部由上部的U型結構和下部的方形結構組成，方形結構與鏡面連接；轉軸一端連接邊框的內側，另一端連接連接部的U型結構的底部。

所述邊框被多個隔離槽分隔為左側驅動部、中間偏轉部和右側反饋部，所述轉軸與偏轉部連接；驅動部的靜齒與連接部的動齒組成驅動梳齒組，反饋部的靜齒與連接部的動齒組成反饋梳齒組。