[发明专利]一种可双轴旋转的MEMS微镜芯片

权利要求书

1.一种可双轴旋转的MEMS微镜芯片，其特征在于：主要由衬底层（1）、接地层（2）、十字形空腔（3）、活动支架（4）、活动平台（5）、Y轴柔性铰链（6）、X轴柔性铰链（7）、微镜（8）、Y轴梳齿状静电制动器（9）、Y轴固定梳齿（10）、X轴梳齿状静电制动器（11）、X轴固定梳齿（12）、Y轴移动梳齿（13）、X轴移动梳齿（14）、X+轴焊盘（15）、X-轴焊盘（16）、Y+轴焊盘（17）、Y-轴焊盘（18）和GND焊盘（19）组成；

接地层（2）叠置于衬底层（1）的上方；接地层（2）的中部开设有上下贯通的十字形空腔（3），类椭圆形的活动支架（4）嵌设在十字形空腔（3）内，活动平台（5）嵌设在活动支架（4）内；微镜（8）固定在活动平台（5）的中部，且微镜（8）的中心与活动支架（4）的中心重叠；

活动支架（4）长轴两端各向外延伸地接有Y轴柔性铰链（6），Y轴柔性铰链（6）的另一端与接地层（2）连接；活动支架（4）通过这2个Y轴柔性铰链（6）活动地悬置于十字形空腔（3）内；活动支架（4）短轴两端各向内延伸地接有X轴柔性铰链（7），X轴柔性铰链（7）的另一端与活动平台（5）连接；活动平台（5）通过这2个X轴柔性铰链（7）活动地悬置于活动支架（4）内；

X轴梳齿状静电制动器（11）设置在活动支架（4）外侧的X轴正负方向上，X轴梳齿状静电制动器（11）上带有X轴固定梳齿（12）；Y轴梳齿状静电制动器（9）设置在活动支架（4）内侧的Y轴正负方向上，Y轴梳齿状静电制动器（9）上带有Y轴固定梳齿（10）；X轴梳齿状静电制动器（11）和Y轴梳齿状静电制动器（9）的底面均固贴于衬底层（1）的上表面；

X轴移动梳齿（14）设置在活动支架（4）外侧的X轴正负方向上，且该X轴移动梳齿（14）与X轴梳齿状静电制动器（11）上带有的X轴固定梳齿（12）相互配合并活动嵌套；Y轴移动梳齿（13）开设在活动平台（5）两端的Y轴正负方向上，且该Y轴移动梳齿（13）与Y轴梳齿状静电制动器（9）上带有的Y轴固定梳齿（10）相互配合并活动嵌套；

X+轴焊盘（15）固定在位于X轴正方向上的X轴梳齿状静电制动器（11）上，X-轴焊盘（16）固定在位于X轴负方向上的X轴梳齿状静电制动器（11）上，Y+轴焊盘（17）固定在位于Y轴正方向上的Y轴梳齿状静电制动器（9）上，Y-轴焊盘（18）固定在位于Y轴负方向上的Y轴梳齿状静电制动器（9）上，GND焊盘（19）固定在接地层（2）上。

2.根据权利要求1所述的一种可双轴旋转的MEMS微镜芯片，其特征在于：2个X轴移动梳齿（14）的中轴线均与活动支架（4）的长轴重叠，2个Y轴移动梳齿（13）的中轴线均与活动支架（4）的短轴延长线重叠。

3.根据权利要求1所述的一种可双轴旋转的MEMS微镜芯片，其特征在于：X轴移动梳齿（14）的上表面及其与之配合的X轴固定梳齿（12）的上表面处于同一水平高度上；Y轴移动梳齿（13）的上表面及其与之配合的Y轴固定梳齿（10）的上表面处于同一水平高度上。

4.根据权利要求1所述的一种可双轴旋转的MEMS微镜芯片，其特征在于：2个X轴移动梳齿（14）均为外梳齿结构，与之相相配合的2个X轴固定梳齿（12）为内梳齿结构；2个Y轴移动梳齿（13）为内梳齿结构，与之相相配合的2个Y轴固定梳齿（10）为外梳齿结构。

5.根据权利要求1所述的一种可双轴旋转的MEMS微镜芯片，其特征在于：X轴固定梳的梳齿厚度大于X轴移动梳齿（14）的梳齿厚度；Y轴固定梳的梳齿厚度大于Y轴移动梳齿（13）的梳齿厚度。

6.根据权利要求1所述的一种可双轴旋转的MEMS微镜芯片，其特征在于：2个X轴柔性铰链（7）和2个Y轴柔性铰链（6）均呈双锥型，即呈两端厚度逐渐往中间缩减的结构。

7.根据权利要求1所述的一种可双轴旋转的MEMS微镜芯片，其特征在于：所述接地层（2）均呈正方形片状，此时活动支架（4）长轴和短轴分别与接地层（2）的2条对角线重叠。