CN110291434B - Mems致动系统和方法 - Google Patents

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Abstract

微机电系统(MEMS)器件包括一个或多个可滑动连接组件，用于可释放地将微机电系统(MEMS)器件连接到制造微机电系统(MEMS)器件的晶片。

Description

MEMS致动系统和方法
相关案件
本申请要求以下美国临时申请的权益：2016年9月12日提交的第62/393,436号、2016年9月12日提交的第62/393,419号、2016年11月8日提交的第62/419,117号、2016年11月9日提交的第62/419,814号以及2016年11月11日提交的第62/420,960号；它们的内容通过引用并入本申请。
技术领域
本公开通常涉及致动器，更具体地，涉及配置用于相机封装内的小型化MEMS致动器。
背景技术
如本领域所公知的，致动器可用于将电子信号转换成机械运动。在诸如便携式设备、成像相关设备、电信组件和医疗仪器的许多应用中，对于微型致动器来说适配在小尺寸、低功率和成本有限的这些应用内可能是有益的。
微机电系统(MEMS)技术在其最一般的形式中可以定义为使用微加工技术制造的小型化机械和机电元件的技术。MEMS器件的关键尺寸可以从远低于1微米到几毫米变化。通常，MEMS致动器比传统致动器更紧凑，并且它们消耗更少的功率。
发明内容
发明#7
在一个实施方式中，微机电系统(MEMS)器件包括一个或多个可滑动连接组件，用于可释放地将微机电系统(MEMS)器件连接到制造微机电系统(MEMS)器件的晶片。
以下特征可以包括其中一个或多个。所述一个或多个可滑动连接组件可包括晶片的一部分。晶片的所述部分可包括晶片上的支撑柱。微机电系统(MEMS)器件可包括MEMS致动芯和MEMS电连接器组件，所述MEMS电连接器组件电连接至MEMS致动芯且配置为电连接至印刷电路板。所述一个或多个可滑动连接组件可包括MEMS致动芯的一部分。所述一个或多个可滑动连接组件可包括MEMS电连接器的一部分。所述一个或多个可滑动连接组件可包括微机电系统(MEMS)器件上的一个或多个指状物组件。所述一个或多个可滑动连接组件可包括晶片上的一个或多个插口组件，配置为接收所述一个或多个指状物组件。晶片上的所述一个或多个插口组件可以包括一跨接结构，配置为跨接晶片的至少两个指状物，从而在其间形成所述一个或多个插口组件。所述一个或多个可滑动连接组件可包括晶片上的一个或多个指状物组件。所述一个或多个可滑动连接组件可包括微机电系统(MEMS)器件上的一个或多个插口组件，配置为接收所述一个或多个指状物组件。微机电系统(MEMS)器件上的所述一个或多个插口组件可以包括一跨接结构，配置为跨接微机电系统(MEMS)器件的至少两个指状物，从而在其间形成所述一个或多个插口组件。
在另一实施方式中，微机电系统(MEMS)器件包括MEMS致动芯，电连接至MEMS致动芯且配置为电连接至印刷电路板的MEMS电连接器组件，以及一个或多个可滑动连接组件，用于将微机电系统(MEMS)器件可释放地连接到制造微机电系统(MEMS)器件的晶片。
以下特征可以包括其中一个或多个。所述一个或多个可滑动连接组件可包括晶片的一部分。晶片的所述部分可包括晶片上的支撑柱。所述一个或多个可滑动连接组件可包括MEMS致动芯的一部分。所述一个或多个可滑动连接组件可包括MEMS电连接器的一部分。
在另一实施方式中，微机电系统(MEMS)器件包括MEMS致动芯，电连接至MEMS致动芯且配置为电连接至印刷电路板的MEMS电连接器组件，以及一个或多个可滑动连接组件，用于将微机电系统(MEMS)器件可释放地连接到制造微机电系统(MEMS)器件的晶片。
以下特征可以包括其中一个或多个。所述一个或多个可滑动连接组件可包括微机电系统(MEMS)器件上的一个或多个指状物组件以及晶片上的一个或多个插口组件，配置为接收包括一跨接结构的一个或多个指状物组件，所述跨接结构配置为跨接晶片的至少两个指状物，从而在其之间形成所述一个或多个插口组件。所述一个或多个可滑动连接组件可包括晶片上的一个或多个指状物组件以及微机电系统(MEMS)器件上的一个或多个插口组件，所述插口组件配置为接收所述一个或多个指状物组件，所述指状物组件包括一跨接结构，所述跨接结构配置为跨接微机电系统(MEMS)器件的至少两个指状物，从而在其之间形成所述一个或多个插口组件。
在以下附图和说明书中具体描述一个或多个实施方式。根据说明书、附图和权利要求书，其它特征和优点将变得显而易见。
附图说明
图1是根据本公开的各种实施例的封装的透视图；
图2A是根据本公开的各种实施例的具有光电器件的平面内MEMS致动器的示意图；
图2B是根据本公开的各种实施例的具有光电器件的平面内MEMS致动器的透视图；
图3A是根据本公开的各种实施例的平面内MEMS致动器的示意图；
图3B-3C是根据本公开的各种实施例的包括在图3A的平面内MEMS致动器内的连接组件的示意图；
图4是根据本公开的各种实施例的梳齿驱动扇区的示意图；
图5是根据本公开的各种实施例的梳齿对的示意图；
图6A是根据本公开的各种实施例的图5的梳齿对的指状物的示意图；
图6B-6F是根据本公开的各种实施例的悬臂应力降低系统的示意图；
图6G-6L是根据本公开的各种实施例的指状物阵列缓冲(snubbing)系统的示意图；
图7是根据本公开的各种实施例的平面内MEMS致动器和平面外致动器的组合的示意图；
图8是根据本公开的各种实施例的平面外致动器的示意图；
图9A是根据本公开的各种实施例的二致动器封装的剖视图；
图9B是根据本公开的各种实施例的二致动器封装的剖视图细节；
图10是根据本公开的各种实施例的变形的平面外致动器的剖视图细节；
图11是根据本公开的各种实施例的图10的变形的平面外致动器的致动梁的剖视图；
图12是根据本公开的各种实施例的包括单个致动器的封装的剖视图；
图13A-13B是根据本公开的各种实施例的保持器组件的透视图；
图14是根据本公开的各种实施例的组装包括单个致动器的封装的方法的流程图；
图15是根据本公开的各种实施例的组装包括多个致动器的封装的方法的流程图；
图16是根据本公开的各种实施例的拉链致动器的示意图；
图17A-17C是根据本公开的各种实施例的图16中的拉链致动器的替代实施例的示意图；
图18A-18B是根据本公开的各种实施例的图16的拉链致动器的替代实施例的示意图；
图19A-19C是根据本公开的各种实施例的可滑动连接组件的示意图；
各附图中的相同的附图标记表示相同的元件。
具体实施方式
系统概述：
参照图1，示出了根据本公开的各个方面的MEMS封装10。在该示例中，所示封装10包括印刷电路板12、微机电系统(MEMS)组件14、驱动电路16、电子元件18、柔性电路20和电连接器22。微机电系统(MEMS)组件14可包括微机电系统(MEMS)致动器24和安装到微机电系统(MEMS)致动器24的光电器件26。
微机电系统(MEMS)致动器24的示例可包括但不限于平面内MEMS致动器、平面外MEMS致动器，以及平面内/平面外MEMS致动器的组合。例如，如果微机电系统(MEMS)致动器24是平面内MEMS致动器，则平面内MEMS致动器可以包括静电梳齿驱动致动系统(以下将进行更详细的讨论)。另外，如果微机电系统(MEMS)致动器24是平面外MEMS致动器，则平面外MEMS致动器可包括压电致动系统或静电致动。且如果微机电系统(MEMS)致动器24为平面内/平面外混合MEMS致动器，则平面内/平面外MEMS致动器的组合可包括静电梳齿驱动致动系统和压电致动系统。
以下将进行更详细的讨论，光电器件26的示例可以包括但不限于图像传感器、保持器组件、UV滤光器、自动聚焦组件和/或镜头组件。电子元件18的示例可以包括但不限于各种电子或半导体元件和器件。柔性电路20和/或连接器22可以配置为将MEMS封装10电连接到例如智能电话或数码相机(表示为上位物件28)。
以下将进行更详细的讨论，微机电系统(MEMS)致动器24的尺寸可以设定成使其可以装配在印刷电路板12的凹槽内。印刷电路板12内的该凹槽的深度可以根据特定实施例和微机电系统(MEMS)致动器24的物理尺寸而变化。
在一些实施例中，MEMS封装10的一些元件可使用各种环氧树脂/粘合剂连接在一起。例如，以下将进行更详细的讨论，微机电系统(MEMS)致动器24的外框架可以包括接触垫，可以对应于印刷电路板12上的类似的接触垫。
还参照图2A，示出了微机电系统(MEMS)组件14，其可包括安装到微机电系统(MEMS)致动器24的光电器件26。微机电系统(MEMS)致动器24可包括外框架30、多个导电挠曲件32、用于附接有效载荷(例如，一器件)的MEMS致动芯34，以及附接的光电器件26。光电器件26可以通过环氧树脂(或各种其它粘合剂/材料和/或粘合方法)固定到微机电系统(MEMS)致动器24的MEMS致动芯34。
还参照2B，微机电系统(MEMS)致动器24的多个导电挠曲件32可以向上弯曲和屈服以实现期望的柔性水平。在所示实施例中，多个导电挠曲件32可以具有连接到MEMS致动芯34(例如，微机电系统(MEMS)致动器24的移动部分)的一端，以及连接到外框架30(例如，微机电系统(MEMS)致动器24的固定部分)的另一端。
多个导电挠曲件32可以是导电线，其可以在微机电系统(MEMS)致动器24的平面(例如，上表面)上方延伸且可以电连接微机电系统(MEMS)致动器24的横向分离的元件。例如，多个导电挠曲件32可以将来自光电器件26和/或MEMS致动芯34的电信号提供到微机电系统(MEMS)致动器24的外框架30。如上所述，微机电系统(MEMS)致动器24的外框架30可使用环氧树脂(或各种其它粘合材料或器件)固定到电路板12。
还参照图3A，示出了根据本公开的各种实施例的微机电系统(MEMS)致动器24的俯视图。所示外框架30包括(在该示例中)四个框架组件(例如，框架组件100A、框架组件100B、框架组件100C、框架组件100D)，考虑到其它细节，图中四个框架组件分开。然而，在组装期间，框架组件100A、框架组件100B、框架组件100C和框架组件100D可以连接(或锁定)在一起以形成外框架30(以下将进行更详细的讨论)。相反，在其他实施例中，框架组件100A、框架组件100B、框架组件100C和框架组件100D可以不连接在一起且可以为单独的组件(尽管通常不是这种情况)。
微机电系统(MEMS)致动器24的外框架30可包括多个接触垫(例如，框架组件100A上的接触垫102A、框架组件100B上的接触垫102B、框架组件100C上的接触垫102C以及框架组件100D上的接触垫102D，其可以电连接到多个导电挠曲件32的一端。提供弯曲形状的导电挠曲件32仅用于说明目的，并且虽然示出了一个可能的实施例，但是其他配置也是可能的并且应认为是在本公开的范围内。
MEMS致动芯34可以包括多个接触垫(例如，接触垫104A、接触垫104B、接触垫104C、接触垫104D)，其可以电连接到多个导电挠曲件32的另一端。MEMS致动芯34的一部分接触垫(例如，接触垫104A、接触垫104B、接触垫104C、接触垫104D)可通过引线接合、银膏或共晶密封电连接到光电器件26，从而实现光电器件26与外框架30的电连接。
MEMS致动芯34可包括一个或多个梳齿驱动扇区(例如，梳齿驱动扇区106)，其为设置在微机电系统(MEMS)致动器24内的致动扇区。MEMS致动芯34内的梳齿驱动扇区(例如，梳齿驱动扇区106)可以设置在同一平面中并且可以彼此正交定位以实现在两个轴(例如，x轴和y轴)上的移动。
虽然在该特定示例中，所示MEMS致动芯34包括四个梳齿驱动扇区，但这仅用于说明性目的，并不旨在限制本公开，因为其他配置也是可能的。例如，可以根据设计标准增加或减少梳齿驱动扇区的数量。
虽然在该特定示例中，所示四个梳齿驱动扇区为大致方形的形状，但这仅用于说明性目的，并不旨在限制本公开，因为其他配置也是可能的。例如，可以改变梳齿驱动扇区的形状以满足各种设计标准。
MEMS致动芯34内的每个梳齿驱动扇区(例如，梳齿驱动扇区106)可包括一个或多个移动部分和一个或多个固定部分。以下将进行更详细的讨论，MEMS致动芯34内的梳齿驱动扇区(例如，梳齿驱动扇区106)可以经由悬臂组件(例如，悬臂组件108)连接至MEMS致动芯34的外围110(即，MEMS致动芯34的包括接触垫104A、接触垫104B、接触垫104C、接触垫104D的部分)，其是MEMS致动芯34的可以与光电器件26连接的部分，从而实现将运动传递到光电器件26。
多件式外框架(发明#6)
如上所述，所示外框架30包括(在该示例中)四个框架组件(例如，框架组件100A、框架组件100B、框架组件100C、框架组件100D)，考虑到其它细节，图中四个框架组件分开。然而，在组装期间，框架组件100A、框架组件100B、框架组件100C和框架组件100D可以连接在一起以形成外框架30。
因此，还参照图3B-3C所示，微机电系统(MEMS)致动器24可以包括MEMS致动芯34，以及电连接到MEMS致动芯34且配置为电连接至印刷电路板12的多件式MEMS电连接器组件(例如，外框架30)。多件式MEMS电连接器(例如，外框架30)可包括：多个子元件(例如，框架组件100A、框架组件100B、框架组件100C、框架组件100D)，以及配置为将多个子元件连接在一起(例如，框架组件100A、框架组件100B、框架组件100C、框架组件100D)的多个连接组件(例如，连接组件112)。
而图3B-3C仅示出了使用连接组件112连接在一起的框架组件100A和框架组件100D，这仅用于说明目的。例如，框架组件100A和框架组件100B可以使用另一个连接组件连接；框架组件100B和框架组件100C可以使用另一个连接组件连接；框架组件100C和框架组件100D可以使用另一个连接组件连接。
如上所述，微机电系统(MEMS)致动器24的多个导电挠曲件32可向上弯曲并屈服以实现所需的柔性水平。具体地，当多个子元件(例如，框架组件100A、框架组件100B、框架组件100C、框架组件100D)脱开时，多个导电挠曲件32可以配置为大致平坦的形状。且在将微机电系统(MEMS)致动器24附接到印刷电路板12之前，框架组件100A、框架组件100B、框架组件100C、框架组件100D可以连接在一起。此外，当多个子元件(例如，框架组件100A、框架组件100B、框架组件100C、框架组件100D)连接在一起时，多个导电挠曲件32可以配置为大致拱形的形状。
多个连接组件(例如，连接组件112)可包括锁舌114和配置用于接合锁舌114的锁定扣116。每个锁定扣116可包括用于接合锁舌114的凹部的翻转弹簧118。此外，每个锁舌114可以包括推动弹簧120，配置为将锁舌114的凹部偏压在翻转弹簧118上。
以下将进行更详细的讨论，多件式MEMS电连接器组件(例如，外框架30)可以配置为通过多个线接合连接刚性地附接到并且线接合到印刷电路板12，其中所述多个线接合连接可以封装在环氧树脂中以增加强度和耐久性。
还参照图4，示出了根据本公开的各种实施例的梳齿驱动扇区106的俯视图。每个梳齿驱动扇区(例如，梳齿驱动扇区106)可包括位于梳齿驱动扇区106外侧的一个或多个运动控制悬臂组件(例如，运动控制悬臂组件150A、150B)，可移动框架152，可移动脊154，固定框架156，固定脊158和配置为将移动框架152连接到MEMS致动芯34的外围110的悬臂组件108。在该特定配置中，运动控制悬臂组件150A、150B可以配置成防止移动框架152/可移动脊154和固定框架156/固定脊158之间的y轴移位。
梳齿驱动扇区106可包括可移动构件，其包括可移动框架152和多个通常与可移动框架152正交的可移动脊154。梳齿驱动扇区106还可以包括固定构件，该固定构件包括固定框架156和通常与固定框架156正交的多个固定脊158。悬臂组件108可以在一个方向上变形(例如，响应于y轴偏转负载)且在另一个方向上是刚性的(例如，响应于x轴张力和压缩负载)，从而实现悬臂组件108在y轴上吸收运动，但在x轴上传递运动。
还参照图5，示出了梳齿驱动扇区106的部分160的详细视图。可移动脊154A、154B可包括多个离散的可移动致动指状物，其通常与可移动脊154A、154B正交连接。例如，所示可移动脊154A包括可移动致动指状物162A，且所示可移动脊154B包括可移动致动指状物162B。
此外，固定脊158可包括多个离散的固定致动指状物，其通常正交地附接到固定脊158。例如，所示固定脊158包括固定致动指状物164A，其配置成与可移动致动指状物162A啮合并相互作用。此外，所示固定脊158包括固定致动指状物164B，其配置成与可移动致动指状物162B啮合并相互作用。
因此，各种数量的致动指状物可与梳齿驱动扇区106的可移动脊(例如，可移动脊154A、154B)和/或固定脊(例如，固定脊158)相关联(即，相连接)。如上所述，每个梳齿驱动扇区(例如，梳齿驱动扇区106)可包括分别放置在梳齿驱动扇区106的每一侧上的两个运动控制悬臂组件150A、150B。两个运动控制悬臂组件150A、150B中的每一个都可配置成连接可移动框架152和固定框架156，因为这种配置使得可移动致动指状物162A、162B能够(分别)相对于固定致动指状物164A、164B在x轴上移位，同时防止可移动致动指状物162A、162B(分别)在y轴上移位并接触固定致动指状物164A、164B。
尽管所示致动指状物162A、162B、164A、164B(或至少致动指状物162A、162B、164A、164B的中心轴线)通常彼此平行且通常与它们所连接的相应的脊正交，但这仅用于说明目的，并不旨在限制本公开，因为其他配置也是可能的。此外，在一些实施例中，致动指状物162A、162B、164A、164B在其整个长度上可以具有相同的宽度，且在其他实施例中，致动指状物162A、162B、164A、164B可以是锥形的。
此外，在一些实施例中，当在致动指状物162A和致动指状物164A之间施加一电压电位时，可移动框架152可在x轴正方向上移位，而当在致动指状物162B和致动指状物164B之间施加一电压电位时，可移动框架152可在x轴负方向上移位。
还参照图6A，示出了梳齿驱动扇区106的部分200的详细视图。固定脊158可大致平行于可移动脊154B，其中致动指状物164B和致动指状物162B可在区域202内重叠，其中重叠区域202的宽度通常在10-50微米的范围内。虽然重叠区域202描述为在10-50微米的范围内，但这仅用于说明目的，并不旨在限制本公开，因为其他配置也是可能的。
重叠区域202可以表示致动指状物162B的端部延伸经过并且与致动指状物164B的端部重叠的距离204，致动指状物插入其间。在一些实施例中，致动指状物162B和致动指状物164B可以是锥形的，使得它们各自的尖端比它们各自的基部(即，它们附接到它们的脊上的位置)窄。如本领域中已知的，关于致动指状物162B和致动指状物164B，可以采用不同程度的锥度。另外，由重叠区域202提供的致动指状物162B和致动指状物164B的重叠可以帮助确保当施加电压电位时存在足够的初始致动力，使得MEMS致动芯34可以逐渐且平稳地移动而在改变施加的电压时没有任何突然跳跃。致动指状物162B和致动指状物164B的高度可以由MEMS制造工艺的各个方面和各种设计标准确定。
致动指状物162B和致动指状物164B的长度206、重叠区域202的尺寸、相邻致动指状物之间的间隙以及结合到各种实施例中的致动指状物的锥角可以通过各种设计标准、应用考虑因素和可制造性考虑因素来确定，其中可以对这些尺寸进行优化以利用可用的电压电位实现所需的移位。
悬臂应力降低系统(发明#2)
如上所述，悬臂组件108可以配置成连接梳齿驱动扇区106的移动框架152和MEMS致动芯34的外围110。还参照图6B-6E，为了减轻悬臂组件108所受到的任何z轴冲击载荷的影响，可以使用悬臂应力降低系统。例如，悬臂组件108可包括：中间悬臂部分208；配置成连接微机电系统(MEMS)致动器24的可移动部分和中间悬臂部分208的主悬臂210；配置为将中间悬臂部分208连接至微机电系统(MEMS)致动器24的一部分的多个中间连杆(例如，中间连杆212、214、216、218)。
例如，图6B中所示的悬臂应力降低系统包括中间连杆212、214；图6C中所示的悬臂应力降低系统包括中间连杆212、214；图6D中所示的悬臂应力降低系统包括中间连杆212、214、216、218；以及图6E中所示的悬臂应力降低系统包括中间连杆212、214。多个中间连杆212、214、216、218中的一些或全部可以连接到微机电系统(MEMS)致动器24的可移动部分(例如，可移动框架152和可移动脊154)或微机电系统(MEMS)致动器24的不可移动部分(例如，外围110)。
在一些实施例中，主悬臂210可包括连接到微机电系统(MEMS)致动器24的可移动部分(例如，可移动框架152和可移动脊154)的第一远端和连接到中间悬臂部分208的第二远端。
多个中间连杆212、214、216、218的一些实施例可以包括两个中间连杆(例如，中间连杆212、214)，配置为与主悬臂210不平行(如图6B、6C和6E所示)，或者基本垂直于主悬臂210(如图6B和6E所示)。多个中间连杆212、214、216、218的其他实施例可以包括四个中间连杆，配置为与主悬臂210不平行(如图6D所示)。
具体地，多个中间连杆212、214、216、218可以配置为吸收微机电系统(MEMS)致动器24的可移动部分(例如，可移动框架152和可移动脊154)的平面外(z轴)运动。例如，多个中间连杆212、214、216、218中的一些或全部可以配置为扭转以吸收微机电系统(MEMS)致动器24的可移动部分(例如，可移动框架152和可移动脊154)的平面外(z轴)运动。为了提供额外的强度，平面跨接结构220可以配置为将中间悬臂部分208的上表面连接至多个中间连杆212、214、216、218中的一个或多个的上表面。平面跨接结构220可以通过沉积一层材料(例如，多晶硅、金属(例如铝、钛、铜、钨)、非晶金刚石、氧化物(例如氧化硅、氧化铝或其他金属氧化物)、氮化物(例如氮化硅、金属氮化物)、碳化物(例如，碳化硅、金属碳化物)等，或其组合的层)来制造，以跨接中间悬臂部分208的上表面和所述多个中间连杆212、214、216、218的一个或多个的上表面。
如上所述，为了减轻悬臂组件108所受到的任何z轴冲击载荷的影响，可以使用悬臂应力降低系统。在图6A-6E所示的实施方式中，所示悬臂组件108包括：中间悬臂部分208；配置为连接微机电系统(MEMS)致动器24的可移动部分和中间悬臂部分208的主悬臂210；配置为将中间悬臂部分208连接至微机电系统(MEMS)致动器24的一部分的多个中间连杆(例如，中间连杆212、214、216、218)。
因此，应当理解，其他配置也是可能的，且应当认为是在本公开和权利要求的范围内。例如，可以在悬臂组件108的每个端部上使用上述悬臂应力降低系统。因此，主悬臂210的每个端部都可以连接至中间悬臂部分(例如，中间悬臂部分208)，其中这些中间悬臂部分中的第一个可用于将(悬臂组件108的)主悬臂210的第一端连接至移动框架152以及这些中间悬臂部分中的第二个可用于将(悬臂组件108的)主悬臂210的第二端连接到MEMS致动芯34的外围110。
指状物阵列缓冲(发明#1)
如上所述，微机电系统(MEMS)致动器24可包括多个致动指状物，其包括可移动致动指状物162B(连接至可移动框架152和可移动脊154B)和固定致动指状物164B(连接至固定框架156和固定脊158)。如上所述，可移动致动指状物162B可沿x轴移位且基本上不可沿y轴移位。
还参照图6F-6H，为了减轻所述多个致动指状物所受到的任何z轴冲击载荷的影响以及运动控制悬臂所受到的任何变形，可以利用指状物阵列缓冲系统222来减轻沿z轴的移位。微机电系统(MEMS)致动器24可包括第一组致动指状物(例如，可移动致动指状物162B1、162B2、162B3)和第二组致动指状物(例如，固定致动指状物164B1、164B2、164B3)，其中这些致动指状物可以由硅(或任何其他合适的材料)构成。
第一跨接结构(例如，跨接结构224)配置为连接第一组致动指状物(例如，可移动致动指状物162B1、162B2、162B3)的至少两个指状物(例如，致动指状物162B1、162B2)，而跨接第二组致动指状物(例如，固定致动指状物164B1、164B2、164B3)的至少一个指状物(例如，致动指状物164B1)。第一跨接结构224可以由金属材料构成，其实例可以包括但不限于多晶硅、金属(例如，铝、钛、铜、钨)、非晶金刚石、氧化物(例如，氧化硅、氧化铝或其他金属氧化物)、氮化物(例如，氮化硅、金属氮化物)、碳化物(例如，碳化硅、金属碳化物)等，或其组合层。
第一跨接结构224可配置为跨接第二组致动指状物(例如，固定致动指状物164B1、164B2、164B3)的至少一个指状物(例如，致动指状物164B1)一距离，该距离配置为限定用于第二组致动指状物(例如，固定致动指状物164B1、164B2、164B3)的至少一个指状物(例如，致动指状物164B1)的第一轴/第一方向(即，z轴)偏转的最大程度。第一跨接结构224可配置为限定第一跨接结构224与第二组致动指状物(例如，固定致动指状物164B1、164B2、164B3)的至少一个指状物(例如，致动指状物164B1)之间的间隙，其中该间隙在0.1μm和5μm的范围内。
第二跨接结构228可配置为连接第二组致动指状物(例如，固定致动指状物164B1、164B2、164B3)的至少两个指状物(例如，致动指状物164B2、164B3)，而跨接第一组致动指状物(例如，可动致动指状物162B1、162B2、162B3)的至少一个指状物(例如，致动指状物162B3)。第二跨接结构228可以由金属材料构成，其实例可以包括但不限于多晶硅、金属(例如，铝、钛、铜、钨)、非晶金刚石、氧化物(例如，氧化硅、氧化铝或其他金属氧化物)、氮化物(例如，氮化硅、金属氮化物)、碳化物(例如，碳化硅、金属碳化物)等，或其组合层。
第二跨接结构228可配置为跨接第一组致动指状物(例如，可移动致动指状物162B1、162B2、162B3)的至少一个指状物(例如，致动指状物162B3)一距离，该距离配置为限定用于第二组致动指状物(例如，固定致动指状物164B1、164B2、164B3)的至少两个指状物(例如，致动指状物164B2、164B3)的第一轴/第二方向(即，z轴)偏转的最大程度。第二跨接结构228可配置为限定第二跨接结构228与第一组致动指状物(例如，可移动指状物162B1、162B2、162B3)的至少一个指状物(例如，致动指状物162B3)之间的间隙，其中该间隙可在0.1μm和5μm的范围内。
在制造第一跨接结构224和第二跨接结构228时，薄膜贴片可以沉积在指状物阵列(例如，可移动致动指状物162B和固定致动指状物164B)的重叠区域顶部。具体地，可以附接一薄膜贴片以跨接三个指状物(例如，对于第一跨接结构224，为致动指状物162B1、162B2和164B1)，其中薄膜与(在该示例中)致动指状物164B1分离，使得可移动指状物(例如，致动指状物164B1)可在容许的x轴范围内移动。
因此，对于第一跨接结构224，可以防止可移动致动指状物162B1、162B2向下移动(即，进入页面)。且对于第二跨接结构228，将防止可移动致动指状物162B3向上移动(即，从页面出来)。
牺牲层232可以由各种材料(例如，多晶硅、金属、氧化物、氮化物、碳化物和聚合物(例如，PMMA、聚对二甲苯等))构成，且可以在释放过程中被去除，并且可以留下控制例如可移动致动指状物162B1、162B2、162B3可能受到的z轴最大偏转量的上述间隙。
如上所述，微机电系统(MEMS)致动器24的示例可包括但不限于平面内MEMS致动器、平面外MEMS致动器，以及平面内/平面外MEMS致动器的组合。还参照图7，示出了平面内/平面外MEMS致动器的组合，其包括平面内MEMS致动器250，一平面外致动器252附接到其上。如上所述(且如图3所示)，微机电系统(MEMS)致动器24可包括四个梳齿驱动扇区(例如，梳齿驱动扇区106)，其中平面外致动器252可以定位在这些梳齿驱动扇区的中心。因此，平面外致动器252可位于平面内MEMS致动器250和/或平面内MEMS致动器250的外框架30下方。
多个导电挠曲件32可以配置为在平面内MEMS致动器250内传导电信号，并且还可以提供到平面外致动器252的电信号路由。多个导电挠曲件32可以是高导电性的并且可以由设置在多个层上的金属合金层(例如，铝、铜、金属和金属合金)形成，包括但不限于多晶硅、氧化硅、硅或其他合适的半导体表面。
可以设计多个导电挠曲件32以提供低水平的刚度，从而实现x轴和y轴和/或z轴的运动以提供平面内MEMS致动器250和/或平面外致动器252所需的自由度。
虽然所示跨接结构(例如，第一跨接结构224和第二跨接结构228)为跨接单个致动指状物的基本为矩形的跨接结构，但这仅用于说明目的，并不旨在限制本公开，因为其他配置也是可能的并且应认为在本公开的范围内。例如，还参照图6I-6L，示出了跨接结构(例如，第一跨接结构224和第二跨接结构228)的其他实施方式，其形状不同和/或跨接多个致动指状物。
例如，如图6I所示，示出了基本上为矩形的跨接结构(例如，跨接结构234)，其跨接三个致动指状物(例如，致动指状物235、236、237)。进一步，如图6J所示，示出了基本为X形的跨接结构(例如，跨接结构238)，其跨接一个致动指状物(例如，致动指状物239)。另外，如图6K所示，示出了基本为H形的跨接结构(例如，跨接结构240)，其跨接一个致动指状物(例如，致动指状物241)。进一步，如图6L所示，示出了基本为X形的跨接结构(例如，跨接结构242)，其跨接三个致动指状物(例如，致动指状物243、244、245)。
还参照图8，示出了根据本公开的各种实施例的平面外致动器252的详细视图。平面外致动器252的示例可包括但不限于压电致动器。平面外致动器252可配置为在多个方向上提供致动，包括与由平面内MEMS致动器250提供的运动正交的方向(例如，z轴)。平面外致动器252可包括中心台300，其配置成允许例如光电器件26的连接(参见图3)。平面外致动器252还可包括外框架302、中间台304、中间台306、致动梁308、310、312和电挠曲件314。致动梁308、310、312可配置成连接中心台300、中间台304、中间台306和外框架302。
虽然仅示出了一组电挠曲件，但这仅用于说明目的，并不旨在限制本公开，因为其他配置也是可能的。例如，一组电挠曲件也可以包括在中间台304、306之间，和/或一组电挠曲件也可以包括在中间台306和中心台300之间。虽然所示中心台300为椭圆形，但是其他配置也是可能的，且应认为在本公开的范围内。
由于致动梁308、310、312的变形，可以产生平面外致动器252的中心台300的Z轴(即，平面外)运动，致动梁308、310、312可以由压电材料形成(例如，PZT(锆钛酸铅)、氧化锌或其他合适的材料)，其可以配置为响应于电信号而偏转。致动梁308和电挠曲件314可以配置成满足各种刚度要求和/或允许实现期望水平的z轴运动所需的可变形水平，同时禁止x轴和y轴运动。可以改变每个水平处的致动梁和电挠曲的量(即，在该示例中为每个同心环)以实现期望水平的刚度和/或柔性，并提供所需数量的电连接。
致动梁308、310、312和/或电挠曲件314可包括悬臂和/或铰链(未示出)，以实现在平面外(z轴)方向上的移动。如上所述，当施加电信号时，压电材料可用于实现所需的变形。各种梁(例如，致动梁308、310、312)和电挠曲件(例如，电挠曲件314)可包括用于引导电信号的金属层。
中心台300可以分成两个或更多个离散部分(例如，中心台部分300A、300B)，其中这些离散部分的形状可以根据设计标准而变化。另外，中间台304、306也可以分成两个或更多个离散部分。在这样的配置中，当电信号施加到连接至中心台部分300A和/或中心台部分300B的致动梁时，设置有电信号的中心台300的部分可以移出平面外(在z轴)以达到所需的横摇或纵摇(roll or pitch)水平。
还参照图9A，示出了根据本公开的各种实施例的二致动器封装的剖视图。平面外致动器252可以通过环氧树脂350或其他合适的粘合剂/材料在外框架302处连接到印刷电路板12。在各种实施例中，印刷电路板12可以形成封装10的一部分。平面内MEMS致动器250可以设置在平面外致动器252上，并且可以结合到平面外致动器252的外框架302和中心台300。光电器件26可以设置在平面内MEMS致动器250的顶部。
保持器组件316(其可包括玻璃窗318)可设置在印刷电路板12或平面内MEMS致动器250的顶部。从光电器件26到MEMS平面内致动器250的外围的电连接320可以通过例如标准COB引线接合工艺、通过导电环氧树脂/膏、通过MEMS结合工艺或通过其他合适的结合手段来实现。从平面内MEMS致动器250的外框架30到印刷电路板12的垫310的电连接322可以使用与用于电连接306的相同的结合工艺。
能够理解，封装10的一些实施例可以不包括平面外致动器252。在这样的实施例中，平面内MEMS致动器250可以通过环氧树脂或将微机电系统(MEMS)致动器24的梳齿驱动扇区(例如，梳齿驱动扇区106)和外框架30的固定框架部分(例如，固定框架156)固定到印刷电路板12来直接安装到印刷电路板12。
还参照图9B，示出了图9A中所示的二致动器封装的一部分的剖面详细视图。对于包括平面外致动器252的封装10的实施例，平面外致动器252可以通过设置在平面内MEMS致动器250中形成的通道352内的导电环氧树脂(或焊膏)并且还通过平面内MEMS致动器250的多个导电挠曲件32电连接到封装10外侧的元件。
在各种实施例中，平面外致动器252的电路由/信号可以穿过电挠曲件314(参见图8)或者可以穿过致动梁308、310和312以及穿过电连接至电路板12的电触头354(图9B中未出)。电信号还可以通过通道352穿过平面内MEMS致动器250，通道352可以填充导电环氧树脂、银浆或电镀层以实现所需的传导。
还参照图10，示出了根据本公开的各种实施例的平面外致动器252(在变形位置)和平面内MEMS致动器250的一部分的剖视图。“变形的”平面外致动器252的中心台300可以连接至平面内MEMS致动器250，其连接到光电器件26。电信号可以施加到致动梁308、310、312且可以产生平面外致动器252的变形。多个导电挠曲件32的柔性可配置为实现平面内MEMS致动器250的三轴运动，同时实现平面外致动器252的灵活性和鲁棒性要求。
平面外致动器252的Z轴“平面外”运动可以至少部分地由于致动梁308、310、312的变形而产生。如图11中更清楚地所示，当电信号施加到极化压电材料(例如，PZT)时，致动梁308可以变形。可以使用具有不同极化图案和特性的各种合适的压电材料来实现所需的变形水平。虽然未示出，但是致动梁310、312(未示出)可以与致动梁308类似地变形。在一些实施例中，致动梁308可以是复合材料(例如，包括上部材料400和下部材料402)，其中可以组合使用各种材料以产生所需的压电效应。进一步的实施例可以利用平面内MEMS致动器250和平面外致动器252的不同配置来实现额外的自由度。
MEMS相机封装(发明#3)
如上所述，封装10的一些实施例可以不包括平面外致动器252，并且在这样的实施例中，平面内MEMS致动器250可以通过环氧树脂或将微机电系统(MEMS)致动器24的梳齿驱动扇区(例如，梳齿驱动扇区106)和外框架30的固定框架部分(例如，固定框架156)固定到印刷电路板12来直接安装到印刷电路板12。因此，以下讨论涉及不包括平面外致动器的这种系统(即，相机封装)。
还参照图12，示出了不包括平面外致动器的相机封装(例如，封装10)的剖视图。因此，对于该示例，封装10仅能够在两个方向上(例如，x轴和y轴)移动。
封装10可以包括微机电系统(MEMS)致动器24，可配置为(在下表面上)连接至印刷电路板12。印刷电路板12可包括用于接收微机电系统(MEMS)致动器24的凹槽450。印刷电路板12可包括金属板452，以实现将微机电系统(MEMS)致动器24连接至印刷电路板12。金属板452的示例可包括位于凹槽450内的不锈钢板。具体地，金属板452可以环氧化/附接在印刷电路板12的凹槽450内，并且可以实现将微机电系统(MEMS)致动器24连接至印刷电路板12上的光滑平坦表面。
图像传感器组件(例如，光电器件26)可以连接至微机电系统(MEMS)致动器24的上表面。例如，光电器件26可以环氧化/附接到MEMS致动芯34的外围110。因此，通过将光电器件26连接至微机电系统(MEMS)致动器24，光电器件26可以沿x轴和y轴移动以实现各种操作(例如，图像稳定)。
保持器组件(例如，保持器组件454)可以连接至微机电系统(MEMS)致动器24并且相对于微机电系统(MEMS)致动器24定位，其中保持器组件454的目的可以是覆盖和缓冲(snub)微机电系统(MEMS)致动器24。例如，不采用相对于印刷电路板12定位保持器组件454，保持器组件454可以相对于微机电系统(MEMS)致动器24定位。因此，通过相对于微机电系统(MEMS)致动器24定位保持器组件454，可以消除与印刷电路板12相关的任何不规则性。
自动聚焦致动器456可以连接至保持器组件454，且镜头组件458可以连接至自动聚焦致动器456。IR滤光器460可以定位在自动聚焦致动器456和保持器组件454之间，且可配置为在进入光电器件26之前过滤来自入射图像的红外光。
还参照图13A-13B，保持器组件454可包括一个或多个冲击作用组件(例如，冲击作用组件500)，其配置为，响应于作用，限定微机电系统(MEMS)致动器24的z轴运动的最大量。具体地，冲击作用组件500可以定位在微机电系统(MEMS)致动器24的可移动部分(例如，可移动框架152和可移动脊154)附近，以便可以控制这些可移动部分的z轴运动。例如，微机电系统(MEMS)致动器24的可移动部分(例如，可移动框架152和可移动脊154)的最大z轴移动量可以是大约35微米。此外，保持器组件454可包括一个或多个图像传感器止动组件(例如，传感器止动组件502)，配置成缓冲(snub)光电器件26且响应于作用限定光电器件26的最大z轴移动量。例如，光电器件26的最大z轴移动量可以是大约40微米。具体地，保持器组件454和图像传感器组件(例如，光电器件26)之间的间隙可以是大约195微米，其中引线接合和环氧树脂可以将该间隙减小到大约40微米。
另外，保持器组件454可包括一个或多个间隙槽(例如，间隙槽504)，配置成为微机电系统(MEMS)致动器24的一个或多个电连接器(例如，多个导电挠曲件32)提供间隙。保持器组件454还可包括一个或多个加强肋(例如，加强肋506)，配置为跨接一个或多个间隙槽(例如，间隙槽504)并加强保持器组件454。保持器组件454还可包括一个或多个间隔组件(例如，间隔组件508)，配置成相对于微机电系统(MEMS)致动器24定位保持器组件454。具体地，间隔组件508可以与微机电系统(MEMS)致动器24的外框架30接触。
二轴MEMS相机封装组件(发明#4)
如上所述，封装10的一些实施例可以不包括平面外致动器252，并且以下讨论涉及不包括平面外致动器的这种系统(即，相机封装)。
还参照图14，制造微机电系统(MEMS)组件的方法550可包括552将微机电系统(MEMS)致动器24安装到金属板452。图像传感器组件(例如，光电器件26)可以554安装到微机电系统(MEMS)致动器24。图像传感器组件(例如，光电器件26)可以556电连接到微机电系统(MEMS)致动器24，从而形成微机电系统(MEMS)子组件。
552将微机电系统(MEMS)致动器24安装到金属板452可以包括558将环氧树脂施加到金属板452，560将微机电系统(MEMS)致动器24定位在环氧树脂上，以及562固化环氧树脂。在其他实施例中，可以使用其他合适的胶水或其他粘合剂。
554将图像传感器组件(例如，光电器件26)安装到微机电系统(MEMS)致动器24可以包括564将环氧树脂施加到微机电系统(MEMS)致动器24，566将图像传感器(例如，光电器件26)定位在环氧树脂上，以及568固化环氧树脂。在其他实施例中，可以使用其他合适的胶水或其他粘合剂。
556将图像传感器组件(例如，光电器件26)电连接至微机电系统(MEMS)致动器可以包括570将图像传感器组件(例如，光电器件26)引线接合到微机电系统(MEMS)致动器24。
微机电系统(MEMS)子组件可以572安装到印刷电路板12。572将微机电系统(MEMS)子组件安装到印刷电路板12可包括574将环氧树脂施加到印刷电路板12，576将微机电系统(MEMS)子组件定位在环氧树脂上，以及578固化环氧树脂。在其他实施例中，可以使用其他合适的胶水或其他粘合剂。印刷电路板12可包括为各种深度的开口(或凹槽)，且(在一些实施例中)环氧树脂可以施加到印刷电路板12的上表面。
微机电系统(MEMS)子组件可以580电连接到印刷电路板12。580将微机电系统(MEMS)子组件电连接至印刷电路板12可以包括582将微机电系统(MEMS)子组件引线接合到印刷电路板12。580将微机电系统(MEMS)子组件电连接至印刷电路板12还可以包括584将引线接合封装在环氧树脂中。
保持器组件454可以586安装到微机电系统(MEMS)子组件。586将保持器组件454安装到微机电系统(MEMS)子组件可以包括588将环氧树脂施加到印刷电路板12，590将保持器组件定位到环氧树脂上，以及592固化环氧树脂。例如，保持器组件454可以放置在微机电系统(MEMS)子组件的顶部，且环氧树脂可以施加在保持器组件454和印刷电路板12之间(以将保持器组件454连接到微机电系统(MEMS)子组件)。一旦保持器组件454定位在微机电系统(MEMS)子组件的顶部，该环氧树脂就可以施加在印刷电路板12和保持器组件454之间的间隙中。间隔组件508可以用作参考表面以与微机电系统(MEMS)子组件接触。在其他实施例中，可以使用其他合适的胶水或其他粘合剂。
三轴MEMS相机封装组件
如上所述，封装10的一些实施例可以包括平面外致动器252，并且以下讨论涉及包括平面外致动器的这种系统(即，相机封装)。
还参照图15，制造微机电系统(MEMS)组件的方法600可包括602在印刷电路板12上施加环氧树脂，用于将平面外致动器252的外框架302粘合到印刷电路板12。在其他实施例中，可以使用其他合适的胶水或其他粘合剂。印刷电路板12可包括为各种深度的开口(或凹槽)，且(在一些实施例中)环氧树脂可以施加到印刷电路板12的上表面。
平面外致动器252可以是z轴压电致动器，且可以(直接或间接地)安装在印刷电路板12上。在其他实施例中，有另一元件设置在平面外致动器252和印刷电路板12之间。在环氧树脂固化后，平面外致动器252的外框架302可以应用于印刷电路板12。平面外致动器252的外框架302可以由硅材料(其可以具有与印刷电路板12匹配的热膨胀系数)构成。另外/替代地，外框架302可以由柔性材料构成，补偿热膨胀中的任何不匹配。
在组装平面外致动器252后，可以606在平面外致动器252的中心台300和外框架302上施加环氧树脂。在其他实施例中，可以使用其他合适的胶水或其他粘合剂。平面内MEMS致动器250可以放置在平面外致动器252上，且可以允许环氧树脂固化。在固化后，平面内MEMS致动器250可以结合到印刷电路板12上的平面外致动器252。
平面外致动器252可以包括穿过平面内MEMS致动器250的导电迹线(conductivetraces)(如上所述)。可以610在平面内MEMS致动器250上相关联的孔上提供导电环氧树脂或类似材料，以连接并电连接至平面外致动器252，其中允许导电环氧树脂随后固化。
可以612在平面内MEMS致动器250的外周上施加热环氧树脂(或另一种合适的粘合剂)，然后可以614将光电器件26连接到平面内MEMS致动器250。可以使用各种合适的环氧树脂或其他粘合剂。
在固化以将光电器件26固定到平面内MEMS致动器250后，可以616通过标准COB工艺(或其他合适的方法)完成电连接。可以618将保护性环氧树脂施加到电接头上以增强结合的强度和鲁棒性。在其他实施例中可以使用其他保护材料。
如果在光电器件26上存在颗粒，则可以620通过振动光电器件154去除这些颗粒，其中可以622将保持器302(其可以包括玻璃窗304)安装到电路板12或平面内MEMS致动器250上。
拉链致动器(发明#5)
以上讨论涉及使用例如微机电系统(MEMS)致动器24，其包括多个致动指状物，致动指状物包括可移动致动指状物162B(连接至可移动框架152和可移动脊154B)和固定致动指状物164B(连接至固定框架156和固定脊158)。虽然使用这种基于指状物的MEMS致动器提供了高水平的粒度和可控性，但是通常不需要这种粒度和可控性。例如，某些系统仅要求系统处于两种状态之一(例如，开/关、打开/关闭、上/下)。这种系统的示例可以包括但不限于快门控制系统(即，快门打开或关闭)和远摄镜头系统(即，镜头处于标准模式或缩放模式)。
在这种情况下，可以使用拉链致动器，因为拉链致动器为仅需要两个这种位置的系统提供良好的性能。还参照图16，微机电系统(MEMS)组件650可包括固定台652和刚性台654。至少一个挠曲件656可以配置成可滑动地连接固定台652和刚性台654，从而允许刚性台654沿x轴可滑动地移位。至少一个柔性电极658连接至且基本垂直于固定台652和刚性台654中的一个。且至少一个刚性电极660连接至且基本垂直于固定台652和刚性台654中的另一个。
所述至少一个柔性电极658可以配置为在第一电压电位下被激励，且所述至少一个刚性电极660可以配置为在第二电压电位下被激励。因此，通过在电极658、660上施加电压电位，可以在电极658、660之间产生电场，将电极658、660彼此拉近。具体而言，在图16所示的实施例中，柔性电极658将被拉向刚性电极660。且当柔性电极658为柔性的时，柔性电极658将朝向刚性电极660弯曲，直到柔性电极658的下端接触刚性电极660的下端。此时，弯曲件656可以弯曲并允许刚性台654朝向刚性电极660移动，允许整个柔性电极658“拉起来”抵靠刚性电极660并封闭它们之间的任何间隙。电极658、660各自可以包括绝缘层662，使得当电极658、660最初彼此接触时，它们不会短路。这又将允许上述电压电位得以保持并允许柔性电极658完全接合刚性电极660。
如上所述，微机电系统(MEMS)组件650可包括至少一个柔性电极658和至少一个刚性电极660。因此，微机电系统(MEMS)组件650可包括两个或更多个柔性电极(与固定台和刚性台中的一个连接且基本正交)和两个或更多个刚性电极(与固定台和刚性台中的另一个连接且基本正交)。例如，图17A示出了微机电系统(MEMS)组件650包括两个刚性电极(例如，刚性电极700、702)和两个柔性电极(例如，柔性电极704、706)的实施例。
通常，柔性电极(例如，柔性电极658、704、706)可以是大致直的形状(如图16、图17A所示)。然而，如图17B所示，这些柔性电极通常可以是弯曲的形状(例如，柔性电极708、710)，并且可以朝向刚性电极712、714弯曲。
另外/替代地，虽然所示刚性电极(例如，660、700、702、712、714)为大致矩形的形状，但这仅用于说明性目的，并不旨在限制本公开，因为其他配置也是可能的。例如，如图17C所示，这些刚性电极(例如，刚性电极716、718)可包括至少一个不与固定台和/或刚性台正交的表面。例如，所示刚性电极716、718为类金字塔形，其中靠近其所连接的台的部分相对较宽且朝向柔性电极720、722成角度。
为了增强微机电系统(MEMS)组件650的实用性，微机电系统(MEMS)组件650可以包括多个组件，这些组件可以以串联配置布置(如图18A所示)，以增强刚性(即，可移动)台的最大位移。另外，微机电系统(MEMS)组件650可以包括多个组件，这些组件可以以平行配置布置以增强刚性(即，可移动)台的强度/功率和/或以并联-串联配置(如图18B所示)以增强刚性(即，可移动)台的最大位移和强度/功率。
可滑动连接组件(发明#7)
如本领域中已知的，在制造MEMS器件(例如，微机电系统(MEMS)致动器24)时可以使用各种蚀刻工艺，其中可以将数十个这些MEMS器件蚀刻到单个硅晶片中。可利用自动机械和组装机器人从晶片取回这些MEMS装置并执行上述组装过程。因此，希望在晶片上包括某种形式的结构，将这些MEMS器件保持在晶片上的适当位置，直到需要组装它们为止，此时，该结构应当允许容易地从晶片移除这些MEMS器件。
还参照图19A-19C，示出了可滑动连接组件的一个实施方式，该可滑动连接组件可用于将MEMS器件临时保持在晶片上的适当位置，直到例如需要组装MEMS装置。因此，微机电系统(MEMS)器件(例如，微机电系统(MEMS)致动器24)可包括一个或多个可滑动连接组件(例如，可滑动连接组件750)，用于可释放地将微机电系统(MEMS)器件连接到制造微机电系统(MEMS)器件的晶片(例如，晶片752)。具体地，可滑动连接组件(例如，可滑动连接组件750)可以与微机电系统(MEMS)器件(例如，微机电系统(MEMS)致动器24)同时制造并且可以由制造微机电系统(MEMS)器件(例如，微机电系统(MEMS)致动器24)的相同晶片(例如，晶片752)制成。因此，一个或多个可滑动连接组件(例如，可滑动连接组件750)可包括晶片752的一部分(例如，晶片752上的支撑柱)。
如上所述，微机电系统(MEMS)致动器24可包括MEMS致动芯34和MEMS电连接器组件(例如，外框架30)，所述MEMS电连接器组件电连接至MEMS致动芯34且配置为电连接至印刷电路板(例如，印刷电路板12)。
一个或多个可滑动连接组件(例如，可滑动连接组件750)可以是通过可滑动连接组件750定位的MEMS器件的任何部分。例如，可滑动连接组件750可以是MEMS致动芯34的一部分和/或MEMS电连接器的一部分(例如，外框架30)。
一个或多个可滑动连接组件(例如，可滑动连接组件750)可配置为当需要组装时实现容易地从晶片752移除微机电系统(MEMS)器件(例如，微机电系统(MEMS)致动器24)，而(直到那一点前)将微机电系统(MEMS)器件(例如，微机电系统(MEMS)致动器24)牢固地定位在晶片752上。
因此，一个或多个可滑动连接组件(例如，可滑动连接组件750)可包括微机电系统(MEMS)器件(例如，微机电系统(MEMS)致动器24)上的一个或多个指状物组件(例如，器件指状物组件754)。器件指状物组件754的尺寸可以设定成使得它们不延伸超过例如微机电系统(MEMS)致动器24的适当边缘(例如，边缘756)，从而允许微机电系统(MEMS)致动器24紧紧地靠在或平放在另一个器件/系统上。
一个或多个可滑动连接组件(例如，可滑动连接组件750)还可包括晶片752上的一个或多个指状物组件(例如，晶片指状物组件758)。一个或多个可滑动连接组件(例如，可滑动连接组件750)还可以包括晶片752上的一个或多个插口组件(例如，晶片插口组件760)，其配置为接收微机电系统(MEMS)器件(例如，微机电系统(MEMS)致动器24)上的所述一个或多个指状物组件(例如，器件指状物组件754)。
晶片752上的一个或多个插口组件(例如，晶片插口组件760)可以包括跨接结构(例如，晶片跨接结构762)，配置为跨接晶片752上的至少两个指状物(从晶片指状物组件758中选择)，从而在它们之间形成一个或多个插口组件(例如，晶片插口组件760)。
一个或多个可滑动连接组件(例如，可滑动连接组件750)还可以包括微机电系统(MEMS)器件(例如，微机电系统(MEMS)致动器24)上的一个或多个插口组件(例如，器件插口组件764)，配置为接收晶片752上的一个或多个指状物组件(例如，晶片指状物组件758)。
微机电系统(MEMS)器件(例如，微机电系统(MEMS)致动器24)上的一个或多个插口组件(例如，器件插口组件764)可以包括跨接结构(例如，器件跨接结构766)，配置为跨接微机电系统(MEMS)器件(例如，微机电系统(MEMS)致动器24)的至少两个指状物(从器件指状物组件754中选择)，从而在它们之间形成一个或多个插口组件(例如，器件插口组件764)。
在制造跨接结构762、766时，可以在指状物(例如，器件指状物组件754和晶片指状物组件758)的重叠区域的顶部沉积薄膜贴片。具体地，可以附着一薄膜贴片以跨接三个指状物(例如，用于晶片跨接结构762，一个器件指状物组件和两个晶片指状物组件)，其中薄膜与(该示例中的)一个器件指状物组件分离，使得可以从适当的晶片插口组件760移除器件指状物组件。牺牲层768可以由多晶硅材料构成，并且可以在释放过程期间被移除，并且可以留下间隙770，允许从适当的晶片插口组件760移除器件指状物组件。
通用：
通常，本文描述的方法的各种操作可以使用或可以属于各种系统和/或装置的组件或特征以及它们各自的组件和子组件来实现，在此描述。
在某些情况下，存在扩大的单词和短语，例如“一个或多个”、“至少”、“但不限于”或其他类似短语，不应理解为在没有这种扩大的短语的情况下意图或要求更窄的情况。
另外，本文阐述的各种实施例是根据示例框图、流程图和其他图示来描述的。在阅读本文件后对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的，可以在不限制为所示示例的情况下实施所示实施例及其各种替代方案。例如，框图及其随附的描述不应解释为强制要求特定的结构或配置。
虽然以上已经描述了各种实施例，应当理解它们仅作为本发明的示例给出，而不用作限制。同样地，各种图可以描绘用于本公开的示例结构或其他配置，这样是为了帮助理解可以包括在本公开中的特征和功能。本公开不限于所示出的示例结构或配置，而是可以使用各种替代结构和配置来实现所需的特征。实际上，对于本领域技术人员来说，如何实现替代的功能、逻辑或物理划分和配置以实现本公开的期望特征将是显而易见的。另外，关于流程图、操作描述和方法权利要求，除非上下文另有明示，否则本文中给出的步骤的顺序不应强制实施各种实施例以相同顺序执行所述功能。
尽管以上根据各种示例实施例和实施方式描述了本公开，但是应当理解，在一个或多个单独实施例中描述的各种特征、方面和功能不限于采用它们所描述的特定实施例的适用性，相反，可以单独地或以各种组合方式应用于本公开的一个或多个其他实施例，而无论是否描述了这些实施例以及这些特征是否被呈现为所描述的实施例的一部分。因此，本公开的广度和范围不应受任何上述示例实施例的限制，并且本领域技术人员将理解，可以在权利要求书的范围内对先前的描述进行各种改变和修改。
本领域的技术人员将理解，本公开可以实施为方法、系统或计算机程序产品。因此，本公开可以采取完全为硬件的实施方式、完全为软件的实施方式(包括固件、常驻软件、微代码等)的形式或者组合软件和硬件方面的实施方式，这些实施方式在本文中通常可以被称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，本公开可以采用计算机可用存储介质上的计算机程序产品的形式，该计算机可用存储介质具有包含在介质中的计算机可用程序代码。
可以使用任何合适的计算机可用或计算机可读介质。计算机可用或计算机可读介质可以是例如但不限于电子、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置或设备或传播介质。计算机可读介质的更具体示例(非详尽列表)可以包括以下内容：具有一条或多条电线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、光学存储设备、诸如支持互联网或内联网的传输介质或磁存储设备等。计算机可用或计算机可读介质也可以是纸或其他合适的介质，在其上打印程序，因为程序可以通过例如纸或其他介质的光学扫描被电子地捕获，然后被编译、解释，或者，如果需要的话，以合适的方式处理，然后存储在计算机存储器中。在本文件的上下文中，计算机可用或计算机可读介质可以是能够包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备使用或与之结合使用的任何介质。计算机可用介质可以包括传播的数据信号，其具有在其中实现的计算机可用程序代码，或者在基带中或者作为载波的一部分。计算机可用程序代码可以使用任何适当的介质传输，包括但不限于因特网、有线、光纤电缆，RF等。
用于执行本公开的操作的计算机程序代码可以用面向对象的编程语言编写，例如Java、Smalltalk或C++等。然而，用于执行本公开的操作的计算机程序代码也可以用传统的程序编程语言编写，例如“C”编程语言或任何其他编程语言。程序代码可以完全在用户的计算机上执行，部分在用户的计算机上执行，作为独立的软件包，部分在用户的计算机上、部分在远程计算机上或完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可以通过局域网/广域网/因特网(例如，网络18)连接到用户的计算机。
参考根据本公开的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图来描述本公开。将能够理解，流程图和/或框图的每个框以及流程图和/或框图中的框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机/专用计算机/其他可编程数据处理装置的处理器，使得通过计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实现流程图和/或框图中指定的功能/动作的装置。
这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读存储器中，该存储器可以指示计算机或其他可编程数据处理装置以特定方式运行，使得存储在计算机可读存储器中的指令产生包括实现流程图和/或框图中指定的功能的指令方式的制品。
计算机程序指令也可以加载到计算机或其他可编程数据处理装置上，以产生在计算机或其他可编程装置上执行一系列操作步骤，生成计算机实现的过程，使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现在流程图和/或框图中指定的功能/动作的步骤。
附图中的流程图和框图可以示出根据本公开的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的架构、功能和操作。在这方面，流程图或框图中的每个框可以表示代码的模块、片段或部分，包括用于实现指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应注意，在一些替代实施方式中，框中提到的功能可以不按图中所示的顺序发生。例如，连续示出的两个框实际上可以基本上同时执行，或者这些框有时可以以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。还应注意，框图和/或流程图的每个框以及框图和/或流程图中的框的组合可以由执行特定功能或动作的基于专用硬件的系统或专用硬件和计算机指令的组合来实现。
这里使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不旨在限制本公开。此处所使用的单数形式的“一(a)”、“一(an)”和“所述(the)”也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。应进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或者添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的群组。
以下权利要求中的所有装置或步骤加功能元件的相应结构、材料、动作和等同物旨在包括用于执行与具体要求保护相同的其他要求保护的元件相结合的功能的任何结构、材料或动作。已经出于说明和描述的目的给出了对本公开的描述，但是并不旨在穷举或将本公开限制于所公开的形式。在不脱离本公开的范围和精神的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的。选择和描述的实施例是为了最好地解释本公开的原理及其实际应用，使得本领域的其他技术人员能够理解本发明和具有各种修改的各种实施例，适合于预期的特定用途。
已经对许多实施方式进行了描述。已经详细地并且通过参考其实施例描述了本申请的公开内容，显而易见，在不脱离所附权利要求限定的本公开的范围的情况下，可以进行修改和变化。

Claims (18)

1.一种微机电系统(MEMS)器件，包括：
一个或多个可滑动连接组件，用于可释放地将微机电系统(MEMS)器件连接到制造所述微机电系统(MEMS)器件的晶片；
其中，所述一个或多个可滑动连接组件包括：
所述微机电系统(MEMS)器件上的一个或多个指状物组件；以及
所述晶片上的一个或多个插口组件，配置为接收所述一个或多个指状物组件。
2.根据权利要求1所述的微机电系统(MEMS)器件，其中，所述一个或多个可滑动连接组件包括所述晶片的一部分。
3.根据权利要求2所述的微机电系统(MEMS)器件，其中，晶片的所述部分包括在所述晶片上的支撑柱。
4.根据权利要求1所述的微机电系统(MEMS)器件，其中，所述微机电系统(MEMS)器件包括：
MEMS致动芯；和
MEMS电连接器组件，其电连接至MEMS致动芯且配置为电连接至一印刷电路板。
5.根据权利要求4所述的微机电系统(MEMS)器件，其中，所述一个或多个可滑动连接组件包括所述MEMS致动芯的一部分。
6.根据权利要求4所述的微机电系统(MEMS)器件，其中，所述一个或多个可滑动连接组件包括所述MEMS电连接器组件的一部分。
7.根据权利要求1所述的微机电系统(MEMS)器件，其中，所述晶片上的所述一个或多个插口组件包括：
一跨接结构，配置为跨接晶片的至少两个指状物，从而在其间形成所述一个或多个插口组件。
8.根据权利要求1所述的微机电系统(MEMS)器件，其中，所述一个或多个可滑动连接组件包括：
晶片上的一个或多个指状物组件。
9.根据权利要求8所述的微机电系统(MEMS)器件，其中，所述一个或多个可滑动连接组件包括：
微机电系统(MEMS)器件上的一个或多个插口组件，配置为接收所述一个或多个指状物组件。
10.根据权利要求9所述的微机电系统(MEMS)器件，其中，所述微机电系统(MEMS)器件上的所述一个或多个插口组件包括：
一跨接结构，配置为跨接所述微机电系统(MEMS)器件的至少两个指状物，从而在其间形成所述一个或多个插口组件。
11.一种微机电系统(MEMS)器件，包括：
MEMS致动芯；
MEMS电连接器组件，其电连接至所述MEMS致动芯且配置为电连接至一印刷电路板；以及
一个或多个可滑动连接组件，用于可释放地将微机电系统(MEMS)器件连接到制造所述微机电系统(MEMS)器件的晶片；
其中，所述一个或多个可滑动连接组件包括：
所述微机电系统(MEMS)器件上的一个或多个指状物组件；以及
所述晶片上的一个或多个插口组件，配置为接收所述一个或多个指状物组件。
12.根据权利要求11所述的微机电系统(MEMS)器件，其中，所述一个或多个可滑动连接组件包括所述晶片的一部分。
13.根据权利要求12所述的微机电系统(MEMS)器件，其中，晶片的所述部分包括在所述晶片上的支撑柱。
14.根据权利要求11所述的微机电系统(MEMS)器件，其中，所述一个或多个可滑动连接组件包括所述MEMS致动芯的一部分。
15.根据权利要求11所述的微机电系统(MEMS)器件，其中，所述一个或多个可滑动连接组件包括所述MEMS电连接器组件的一部分。
16.一种微机电系统(MEMS)器件，包括：
MEMS致动芯；
MEMS电连接器组件，其电连接至所述MEMS致动芯且配置为电连接至一印刷电路板；以及
一个或多个可滑动连接组件，用于可释放地将微机电系统(MEMS)器件连接到制造所述微机电系统(MEMS)器件的晶片；
其中，所述一个或多个可滑动连接组件包括：
所述微机电系统(MEMS)器件上的一个或多个指状物组件；以及
所述晶片上的一个或多个插口组件，配置为接收所述一个或多个指状物组件。
17.根据权利要求16所述的微机电系统(MEMS)器件，其中，所述一个或多个可滑动连接组件包括：
一跨接结构，配置为跨接晶片的至少两个指状物，从而在其间形成所述一个或多个插口组件。
18.根据权利要求16所述的微机电系统(MEMS)器件，其中，所述一个或多个可滑动连接组件包括：
晶片上的一个或多个指状物组件；以及
微机电系统(MEMS)器件上的一个或多个插口组件，配置为接收所述一个或多个指状物组件，所述插口组件包括
一跨接结构，配置为跨接所述微机电系统(MEMS)器件的至少两个指状物，从而在其间形成所述一个或多个插口组件。
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