JP2001235703A - Actuator - Google Patents
ActuatorInfo
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- JP2001235703A JP2001235703A JP2000044546A JP2000044546A JP2001235703A JP 2001235703 A JP2001235703 A JP 2001235703A JP 2000044546 A JP2000044546 A JP 2000044546A JP 2000044546 A JP2000044546 A JP 2000044546A JP 2001235703 A JP2001235703 A JP 2001235703A
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- movable plate
- actuator
- impact resistance
- layer
- torsion spring
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- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アクチュエータに
関する。[0001] The present invention relates to an actuator.
【0002】[0002]
【従来の技術】アクチュエータは、例えばレーザ光を偏
向する用途などに利用されるものである。その駆動原理
はいくつかあり、例えばクーロン力を利用する静電型の
アクチュエータや、磁界中に配置した駆動コイルに電流
を流すと、電流と磁界との相互作用でフレミングの左手
の法則に基づく力が駆動コイルに発生することを利用す
る電磁駆動型のアクチュエータ、また、素材に電圧を印
加すると素材の長さが変化する圧電素材を利用した圧電
駆動型のアクチュエータなどがある。2. Description of the Related Art Actuators are used, for example, for deflecting laser light. There are several driving principles.For example, when a current is applied to an electrostatic actuator using Coulomb force or a drive coil placed in a magnetic field, the interaction between the current and the magnetic field causes a force based on Fleming's left-hand rule. There is an electromagnetic drive type actuator that utilizes the fact that a voltage is generated in a drive coil, and a piezoelectric drive type actuator that uses a piezoelectric material whose length changes when a voltage is applied to the material.
【0003】特開平7−175005号は電磁駆動型の
アクチュエータを開示している。このアクチュエータ
は、シリコン基板に加工して作製された、平板状の可動
板と、これを揺動可能に支持する一対のトーションバー
と、トーションバーを支持する枠状の支持部とを備えて
いる。可動板の上面の周縁部には通電により磁界を発生
させるための平面コイルが設けられ、平面コイルで囲ま
れる上面中央部には全反射ミラーが設けられている。支
持部には、平面コイルによって発生される磁界と相互作
用させるための永久磁石が設けられている。Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-175005 discloses an electromagnetically driven actuator. This actuator includes a flat movable plate manufactured by processing a silicon substrate, a pair of torsion bars for swingably supporting the movable plate, and a frame-shaped support portion for supporting the torsion bar. . A planar coil for generating a magnetic field when energized is provided at a peripheral portion of an upper surface of the movable plate, and a total reflection mirror is provided at a central portion of the upper surface surrounded by the planar coil. The support is provided with permanent magnets for interacting with the magnetic field generated by the planar coil.
【0004】平面コイルの両端は、トーションバーの上
を延びるコイル配線を介して、支持部に設けられた電極
端子と電気的に接続されている。平面コイルとコイル配
線と電極端子は、シリコン基板上に電鋳法により同時形
成される。この電磁アクチュエータは、従来のものに比
べて、極めて薄型化・小型化することができる。[0004] Both ends of the planar coil are electrically connected to electrode terminals provided on a support portion via coil wiring extending over the torsion bar. The planar coil, the coil wiring, and the electrode terminals are simultaneously formed on the silicon substrate by electroforming. This electromagnetic actuator can be made extremely thinner and smaller than conventional ones.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平7−1
75005号のアクチュエータは、トーションバーがシ
リコン製であるため、耐衝撃性が低いという難点があ
る。SUMMARY OF THE INVENTION However, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-1
The actuator of No. 75005 has a drawback that the impact resistance is low because the torsion bar is made of silicon.
【0006】このような不具合を改善したものとして、
特開平10−123449号は、トーションバーをポリ
イミド層で構成することにより、耐衝撃性を高めたアク
チュエータを開示している。[0006] In order to improve such a problem,
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-123449 discloses an actuator in which a torsion bar is made of a polyimide layer to improve impact resistance.
【0007】しかし、このアクチュエータでは、トーシ
ョンバーとして機能するポリイミド層は、可動板と支持
部のシリコン部分の間を橋渡し状に延びており、可動板
の全面と支持部のほぼ全面を覆っている。このため、ポ
リイミドの内部応力によって可動板が変形することがあ
る。このような可動板の変形は、可動板に形成された反
射部を変形させてしまう。However, in this actuator, the polyimide layer functioning as a torsion bar extends in a bridging manner between the movable plate and the silicon portion of the support, and covers the entire surface of the movable plate and almost the entire surface of the support. . For this reason, the movable plate may be deformed by the internal stress of the polyimide. Such deformation of the movable plate will deform the reflecting portion formed on the movable plate.
【0008】また、可動板の変形は、その重心を移動さ
せ、所望の駆動特性が得られないという不具合を引き起
こしたり、可動板の重心がトーションバーのねじれの軸
上からはずれ、抑制すべき振動モードの発生を引き起こ
したりする。Further, the deformation of the movable plate shifts its center of gravity, causing a problem that desired driving characteristics cannot be obtained, or the center of gravity of the movable plate is displaced from the torsion bar torsion axis, and vibration to be suppressed is reduced. Or cause a mode to occur.
【0009】さらに、半導体製造装置を用いた製造にお
いては、ウエハーがポリイミドの内部応力によって大き
く変形したために、例えば、ウエハーがウエハー真空吸
着ジグに吸着されなくなり、円滑な製造が妨げられると
いう事態を引き起こす要因ともなる。Further, in manufacturing using a semiconductor manufacturing apparatus, since the wafer is greatly deformed by the internal stress of the polyimide, for example, the wafer is not attracted to the wafer vacuum chucking jig, which causes a situation where smooth production is hindered. It is also a factor.
【0010】本発明の目的は、可動板が変形し難い耐衝
撃性の高いアクチュエータを提供することである。An object of the present invention is to provide an actuator having high impact resistance, in which a movable plate is hardly deformed.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明によるアクチュエ
ータは、可動板と、可動板を揺動可能に支持する支持部
と、可動板と支持部とをつなぐ弾性部とを備えるアクチ
ュエータにおいて、弾性部は剛性の高い部材と耐衝撃性
の高い部材とを含み、剛性の高い部材が弾性部の剛性を
主に決定し、耐衝撃性の高い部材が可動板の周囲部また
はその一部のみに存在する。According to the present invention, there is provided an actuator comprising a movable plate, a support portion for swingably supporting the movable plate, and an elastic portion connecting the movable plate and the support portion. Includes high-rigidity members and high-impact-resistance members.The high-rigidity members mainly determine the rigidity of the elastic part, and the high-impact-resistance members exist only on the periphery of the movable plate or only a part thereof. I do.
【0012】本発明による別のアクチュエータは、可動
板と、可動板を揺動可能に支持する支持部と、可動板と
支持部とをつなぐ弾性部とを備えるアクチュエータにお
いて、弾性部は剛性の高い部材と耐衝撃性の高い部材と
を含み、剛性の高い部材が弾性部の剛性を主に決定し、
耐衝撃性の高い部材が可動板上に存在しない。Another actuator according to the present invention is an actuator including a movable plate, a support portion for swingably supporting the movable plate, and an elastic portion connecting the movable plate and the support portion, wherein the elastic portion has high rigidity. Including members and members with high impact resistance, the members with high rigidity mainly determine the rigidity of the elastic part,
A member having high impact resistance does not exist on the movable plate.
【0013】本発明による更に別のアクチュエータは、
可動板と、可動板を揺動可能に支持する支持部と、可動
板と支持部とをつなぐ弾性部とを備えるアクチュエータ
において、弾性部は耐衝撃性の高い部材を含み、耐衝撃
性の高い部材が弾性部の剛性を主に決定し、耐衝撃性の
高い部材が可動板の周囲部またはその一部のみに存在す
る。Still another actuator according to the present invention is:
In an actuator including a movable plate, a support portion that swingably supports the movable plate, and an elastic portion that connects the movable plate and the support portion, the elastic portion includes a member having high impact resistance, and has a high impact resistance. The member mainly determines the stiffness of the elastic portion, and a member having high impact resistance exists only on the peripheral portion of the movable plate or only a part thereof.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の第一実施形態について説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0015】図1に示されるように、アクチュエータ1
00は、可動板102と、可動板102の両側から対称
的に延びる一対の弾性部、例えばねじりばね104と、
ねじりばね104を介して可動板102を支持するため
の支持部106と、ねじりばね104の軸に平行に可動
板102の両側に間隔を置いて位置する一対の永久磁石
108とを備えている。As shown in FIG. 1, the actuator 1
00 is a movable plate 102 and a pair of elastic portions symmetrically extending from both sides of the movable plate 102, for example, a torsion spring 104;
The movable plate 102 includes a support portion 106 for supporting the movable plate 102 via the torsion spring 104, and a pair of permanent magnets 108 located on both sides of the movable plate 102 in parallel with the axis of the torsion spring 104.
【0016】アクチュエータ100は、可動板102が
ねじりばね104を軸として振動できる隙間を確保し
て、支持部106がアクチュエータを保持する図示しな
い手段によって保持される。The actuator 100 is secured by a means (not shown) for securing a gap in which the movable plate 102 can vibrate around the torsion spring 104, and the supporting portion 106 retains the actuator.
【0017】図2に示されるように、可動板102は、
その内部を周回する駆動コイル122を有している。図
示される駆動コイル122は二回周回しているが、その
数はこれに限らず、その他の周回数であってもよい。駆
動コイル122の一端は、一方のねじりばね104の中
を延びるばね線124に連絡しており、ばね線124は
支持部106に位置する駆動電極126に電気的に接続
している。As shown in FIG. 2, the movable plate 102
It has a drive coil 122 that goes around inside. Although the illustrated drive coil 122 makes two turns, the number of turns is not limited to this, and another number of turns may be used. One end of the drive coil 122 communicates with a spring wire 124 extending through one torsion spring 104, and the spring wire 124 is electrically connected to a drive electrode 126 located on the support 106.
【0018】駆動コイル122の他端はジャンプ線パッ
ド128aに連絡している。ジャンプ線パッド128a
は、駆動コイル122の上方を横切って延びるジャンプ
線132を介して、ジャンプ線パッド128bに連絡し
ている。ジャンプ線パッド128bは、他方のねじりば
ね104の中を延びるばね線124に連絡しており、ば
ね線124は支持部106に位置する駆動電極126に
電気的に接続している。The other end of the drive coil 122 is connected to a jump line pad 128a. Jump line pad 128a
Communicates with the jump line pad 128b via a jump line 132 extending across the drive coil 122. The jump line pad 128b communicates with a spring line 124 extending through the other torsion spring 104, and the spring line 124 is electrically connected to a drive electrode 126 located on the support 106.
【0019】ばね線124は、耐久性と信頼性の向上の
ために、ねじりばね104の幅qに対して最も歪みの小
さい中心を通っている。The spring line 124 passes through the center where the distortion is smallest with respect to the width q of the torsion spring 104 for the purpose of improving durability and reliability.
【0020】図3と図4に示されるように、可動板10
2とねじりばね104と支持部106は、基板層(シリ
コン層)112と埋め込み酸化シリコン膜114と活性
層(シリコン層)116が順に積層されたSOI(silicon
on insulator)基板110をスタートウエハとして半導
体製造技術によって作製される。従って、非常に高い位
置精度で作製される。このように作製された構造体の支
持部106の上に、図1に示されるように、永久磁石1
08が接着剤等によって固定される。As shown in FIG. 3 and FIG.
2, the torsion spring 104 and the support 106 are formed by SOI (silicon) in which a substrate layer (silicon layer) 112, a buried silicon oxide film 114, and an active layer (silicon layer) 116 are sequentially stacked.
On insulator) The substrate 110 is manufactured by a semiconductor manufacturing technique using the start wafer as a start wafer. Therefore, it is manufactured with very high positional accuracy. As shown in FIG. 1, the permanent magnet 1 is placed on the support portion 106 of the structure thus manufactured.
08 is fixed with an adhesive or the like.
【0021】図3と図4に示されるように、駆動コイル
122とばね線124と駆動電極126とジャンプ線パ
ッド128aと128bは、例えばアルミ層で構成さ
れ、絶縁層として機能する酸化シリコン膜120を介し
て、SOI基板110の活性層(シリコン層)116の上
に形成されている。また、これらは絶縁膜130によっ
て覆われ大気から保護されている。As shown in FIGS. 3 and 4, the drive coil 122, the spring wire 124, the drive electrode 126, and the jump line pads 128a and 128b are made of, for example, an aluminum layer and have a silicon oxide film 120 functioning as an insulating layer. Are formed on the active layer (silicon layer) 116 of the SOI substrate 110 through the intervening layer. These are covered with an insulating film 130 and protected from the atmosphere.
【0022】ジャンプ線132は絶縁膜130の上に形
成されている。ジャンプ線132は絶縁膜134によっ
て覆われ大気から保護されている。絶縁膜130と絶縁
膜134は、例えば、酸化シリコン膜や窒化シリコン膜
等で構成される。The jump line 132 is formed on the insulating film 130. The jump line 132 is covered with an insulating film 134 and protected from the atmosphere. The insulating film 130 and the insulating film 134 are formed of, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or the like.
【0023】ねじりばね104に相当する部分には、絶
縁膜130の上に、有機材料層、例えばポリイミド層1
40が形成されている。ポリイミド層140は、図2に
示されるように、支持部106の駆動電極126を除く
部分と、可動部102の周囲部の一部を覆っている。In a portion corresponding to the torsion spring 104, an organic material layer such as a polyimide layer 1 is formed on the insulating film 130.
40 are formed. As shown in FIG. 2, the polyimide layer 140 covers a part of the support part 106 excluding the drive electrode 126 and a part of a peripheral part of the movable part 102.
【0024】図4から分かるように、ねじりばね104
は、主に、SOI基板110の活性層(シリコン層)11
6と、ポリイミド層140とで構成されている。ねじり
ばね104は、これらの他に、ばね線124と、酸化シ
リコン膜120と、絶縁膜130とを含んでいる。As can be seen from FIG.
Are mainly the active layer (silicon layer) 11 of the SOI substrate 110
6 and a polyimide layer 140. The torsion spring 104 includes a spring wire 124, a silicon oxide film 120, and an insulating film 130 in addition to the above.
【0025】シリコン層116は、耐衝撃性は低いが、
剛性が高く、主にねじりばね104の剛性を決定してい
る。また、ポリイミド層140は、剛性は低いが、耐衝
撃性が高い。このように、ねじりばね104は、主に、
剛性の高いシリコン層116と、耐衝撃性の高いポリイ
ミド層140とで構成されているため、高い剛性と高い
耐衝撃性とを有している。Although the silicon layer 116 has low impact resistance,
The rigidity is high and mainly determines the rigidity of the torsion spring 104. The polyimide layer 140 has low rigidity but high impact resistance. Thus, the torsion spring 104 mainly
Since it is composed of the silicon layer 116 having high rigidity and the polyimide layer 140 having high impact resistance, it has high rigidity and high impact resistance.
【0026】アクチュエータ100の落下において、ポ
リイミド層140が衝撃力の作用点になった場合には、
ポリイミド層140が衝撃力を吸収するので、耐衝撃性
の低いシリコン層106に衝撃が伝わり難い。When the polyimide layer 140 becomes the point of application of the impact force when the actuator 100 falls,
Since the polyimide layer 140 absorbs the impact force, the impact is not easily transmitted to the silicon layer 106 having low impact resistance.
【0027】可動板102の駆動に対する共振周波数を
決める要因は、活性層116の厚さが支配的である。ア
クチュエータ100の製造において、ハンドリングなど
の理由により要求されるウエハの厚さが、所望の特性の
ねじりばねを構成するに必要なシリコン層116の厚さ
よりも厚い場合がある。このような場合、要求される厚
さのシリコン基板を用いては、ねじりばねの剛性が高く
なり過ぎて所望の共振周波数を得られないが、SOI基
板を用いれば、要求される厚さを満足しながらも、ねじ
りばね104の部分を半導体製造技術で正確な厚さに薄
くすることができ、所望の共振周波数を得ることができ
る。The factor that determines the resonance frequency for driving the movable plate 102 is dominated by the thickness of the active layer 116. In the manufacture of the actuator 100, the thickness of the wafer required for reasons such as handling may be larger than the thickness of the silicon layer 116 necessary for forming a torsion spring having desired characteristics. In such a case, using a silicon substrate having the required thickness makes the torsional spring too rigid to obtain a desired resonance frequency, but using an SOI substrate satisfies the required thickness. However, the portion of the torsion spring 104 can be thinned to an accurate thickness by semiconductor manufacturing technology, and a desired resonance frequency can be obtained.
【0028】図3と図4に示されるように、支持部10
6は、SOI基板110の基板層(シリコン層)112と
埋め込み酸化シリコン膜114と活性層(シリコン層)1
16と、酸化シリコン膜120と、駆動電極126と、
絶縁膜130と、ポリイミド層140とを含んでいる。As shown in FIG. 3 and FIG.
6 denotes a substrate layer (silicon layer) 112 of the SOI substrate 110, a buried silicon oxide film 114, and an active layer (silicon layer) 1
16, a silicon oxide film 120, a drive electrode 126,
It includes an insulating film 130 and a polyimide layer 140.
【0029】図2と図3と図4に示されるように、可動
部102は、SOI基板110の基板層(シリコン層)1
12と埋め込み酸化シリコン膜114と活性層(シリコ
ン層)116と、酸化シリコン膜120と、駆動コイル
122と、ジャンプ線パッド128aと128bと、絶
縁膜130と、ジャンプ線132と、絶縁膜134とを
含んでいる。さらに、可動部102は、その周囲部の一
部に形成されたポリイミド層140を含んでいる。As shown in FIG. 2, FIG. 3, and FIG. 4, the movable portion 102 is a substrate layer (silicon layer) 1 of the SOI substrate 110.
12, a buried silicon oxide film 114, an active layer (silicon layer) 116, a silicon oxide film 120, a drive coil 122, jump line pads 128a and 128b, an insulating film 130, a jump line 132, and an insulating film 134. Contains. Further, the movable section 102 includes a polyimide layer 140 formed on a part of the periphery thereof.
【0030】また、可動部102は、光を反射するため
の反射部118を有している。反射部118は、例え
ば、SOI基板110の基板層(シリコン層)112の研
磨された面で構成される。これは反射部形成のための加
工時間や材料の節約に好適である。波長650nm程度
の半導体レーザ等の光の反射に対しては、この波長の光
に対して基板層の材質であるシリコンよりも反射率の高
いアルミ膜が例えばスパッタや蒸着で成膜されるとよ
い。The movable section 102 has a reflecting section 118 for reflecting light. The reflection unit 118 is configured by, for example, a polished surface of a substrate layer (silicon layer) 112 of the SOI substrate 110. This is suitable for saving processing time and materials for forming the reflection portion. For reflection of light of a semiconductor laser or the like having a wavelength of about 650 nm, an aluminum film having a higher reflectance than silicon as a material of the substrate layer for light of this wavelength may be formed by, for example, sputtering or vapor deposition. .
【0031】図1と図2において、駆動電極126に電
流が供給され、駆動コイル122に電流が流れると、永
久磁石108で発生される磁場との相互作用により、可
動板102に対してねじりばね104を軸とするトルク
が発生する。電流が交流電流であれば、可動板102は
ねじりばね104を軸として所定の振れ角で往復振動を
する。図3と図4に示される反射部118で反射される
光は、可動板102の動きに従って偏向される。1 and 2, when a current is supplied to the drive electrode 126 and a current flows to the drive coil 122, the torsion spring is applied to the movable plate 102 by the interaction with the magnetic field generated by the permanent magnet 108. A torque about 104 is generated. If the current is an alternating current, the movable plate 102 reciprocates at a predetermined deflection angle around the torsion spring 104. The light reflected by the reflector 118 shown in FIGS. 3 and 4 is deflected according to the movement of the movable plate 102.
【0032】以下、このアクチュエータの製造工程につ
いて図5と図6を用いて説明する。なお、図5と図6に
示される各工程の断面は、図2におけるB'−C線に沿
って破断された断面である。Hereinafter, a manufacturing process of the actuator will be described with reference to FIGS. The cross sections of the respective steps shown in FIGS. 5 and 6 are cross sections cut along the line B′-C in FIG.
【0033】工程1(図5(a)):基板層112と埋め込
み酸化シリコン膜114と活性層116とを有するSO
I基板110を用意する。基板層112の表面と活性層
116の表面は共に研磨加工され、鏡面仕上げとなって
いる。Step 1 (FIG. 5A): SO having a substrate layer 112, a buried silicon oxide film 114, and an active layer 116
An I substrate 110 is prepared. Both the surface of the substrate layer 112 and the surface of the active layer 116 are polished and mirror-finished.
【0034】図7に示されるように、アクチュエータは
その大きさに応じて、一枚のSOI基板110に一個以
上が形成される。図7に示される例では、一枚のSOI
基板110に四個のアクチュエータが形成されている
が、この個数に限定されるものではない。また、一枚の
SOI基板110に可能な限り多くのアクチュエータを
作製すると、効率よく生産できる。図5と図6において
は一個のアクチュエータ一について説明する。As shown in FIG. 7, one or more actuators are formed on one SOI substrate 110 according to the size. In the example shown in FIG. 7, one SOI
Although four actuators are formed on the substrate 110, the number is not limited to this. In addition, when as many actuators as possible are manufactured on one SOI substrate 110, efficient production can be achieved. 5 and 6, one actuator will be described.
【0035】工程2(図5(b)):基板層112の表面に
酸化シリコン膜136を、活性層116の表面に酸化シ
リコン膜120を、例えば酸化炉によって成膜する。Step 2 (FIG. 5B): A silicon oxide film 136 is formed on the surface of the substrate layer 112, and a silicon oxide film 120 is formed on the surface of the active layer 116 by, for example, an oxidation furnace.
【0036】工程3(図5(c)):フォトリソグラフィ技
術により、酸化シリコン膜120を、可動板102にな
る部分とねじりばね104になる部分と支持部106に
なる部分を除いてエッチング除去すると共に、酸化シリ
コン膜136を、可動板102になる部分と支持部10
6になる部分を除いてエッチング除去する。Step 3 (FIG. 5C): The silicon oxide film 120 is removed by etching using a photolithography technique, except for the portion that becomes the movable plate 102, the portion that becomes the torsion spring 104, and the portion that becomes the support portion 106. At the same time, the silicon oxide film 136 is transferred from the portion to be the movable plate 102 to
Except for the portion that becomes 6, it is etched away.
【0037】工程4(図5(d)):酸化シリコン膜120
の上に、アルミニウムを例えばスパッタリング技術で成
膜し、その後フォトリソグラフィ技術によりパターニン
グして、駆動コイル122とばね線124と駆動電極1
26とジャンプ線パッド128aと128bを形成す
る。Step 4 (FIG. 5D): Silicon oxide film 120
A film of aluminum is formed, for example, by a sputtering technique, and then patterned by a photolithography technique, so that the drive coil 122, the spring wire 124, and the drive electrode 1 are formed.
26 and jump line pads 128a and 128b.
【0038】工程5(図5(e)):この構造体の活性層側
表面に例えばプラズマCVD(Chemical vapor depositi
on)装置やスパッタリング装置などで例えば酸化シリコ
ン膜やシリコン窒化膜等を成膜した後に、これをフォト
リソグラフィ技術によりパターニングして絶縁膜130
を形成する。Step 5 (FIG. 5E): For example, a plasma CVD (Chemical vapor deposit) is formed on the surface of the structure on the active layer side.
on) A silicon oxide film, a silicon nitride film, or the like is formed with an apparatus or a sputtering apparatus, and then patterned by photolithography to form an insulating film 130.
To form
【0039】工程6(図5(f)):絶縁膜130の上に、
例えばスパッタリング装置でアルミニウムを成膜した後
に、これをフォトリソグラフィ技術によりパターニング
してジャンプ線132を形成する。その後、この構造体
の活性層側表面に例えばプラズマCVD装置やスパッタ
リング装置などで酸化シリコン膜やシリコン窒化膜を成
膜した後に、これをフォトリソグラフィ技術によりパタ
ーニングして絶縁膜134を形成する。Step 6 (FIG. 5F): On the insulating film 130,
For example, after a film is formed by using a sputtering apparatus, aluminum is patterned by a photolithography technique to form a jump line 132. After that, a silicon oxide film or a silicon nitride film is formed on the active layer side surface of the structure by, for example, a plasma CVD device or a sputtering device, and then patterned by a photolithography technique to form an insulating film 134.
【0040】工程7(図6(a)):この構造体の活性層側
表面にポリイミドを成膜し、フォトリソグラフィ技術で
パターニングしてポリイミド層140を形成する。な
お、ポリイミドを印刷法によってパターニングされた状
態で成膜してもよい。また、ジェット・プリンティング
・システムを用いてパターニングしてもよい。この時、
可動板となる部分には、可動板の周囲の一部の領域を除
いてポリイミドがない様にする。Step 7 (FIG. 6A): A polyimide film is formed on the surface of the structure on the active layer side and patterned by photolithography to form a polyimide layer 140. Note that a film may be formed in a state where the polyimide is patterned by a printing method. Also, patterning may be performed using a jet printing system. At this time,
The portion to be the movable plate has no polyimide except for a part of the region around the movable plate.
【0041】工程8(図6(b)):この構造体の活性層側
表面について、可動板102になる部分とねじりばね1
04になる部分と支持部106になる部分とをレジスト
でマスキングし、例えばRIE(Reactive ion etching)
装置によって活性層116をエッチングし、その後レジ
ストを除去する。このエッチングにより、可動板102
と支持部106の活性層部分が、ねじりばね104の部
分を除いて分離される。Step 8 (FIG. 6 (b)): With respect to the active layer side surface of this structure, the portion to become the movable plate 102 and the torsion spring 1
The part which becomes 04 and the part which becomes the support part 106 are masked with a resist, for example, RIE (Reactive ion etching).
The active layer 116 is etched by the apparatus, and then the resist is removed. By this etching, the movable plate 102
And the active layer portion of the support portion 106 are separated except for the portion of the torsion spring 104.
【0042】工程9(図6(c)):この構造体の基板層側
表面について、裏面からRIE装置によって基板層11
2をエッチングする。この際、酸化シリコンとシリコン
とのエッチング選択比が十分あるRIEを用いることが
望ましい。これにより、レジストをパターニングするこ
となく酸化シリコン膜136をマスクにしてエッチング
を行なえる。加えて、基板層112のエッチング終盤に
おいて、基板層112を完全に除去するためにオーバー
エッチングをした際に、埋め込み酸化シリコン膜114
によってエッチングしてはならない活性層116をエッ
チングしてしまうことがない。また、アルカリ性のエッ
チング液、例えば水酸化テトラメチルアンモニウム水溶
液を用いてシリコンの結晶異方性エッチングによって基
板層112のエッチングを行なってもよい。このエッチ
ングにより、可動板102と支持部106の基板層部分
が分離される。Step 9 (FIG. 6C): With respect to the surface of the structure on the substrate layer side, the substrate layer 11 is formed from the back surface by the RIE apparatus.
2 is etched. At this time, it is desirable to use RIE having a sufficient etching selectivity between silicon oxide and silicon. Thus, etching can be performed using the silicon oxide film 136 as a mask without patterning the resist. In addition, at the end of the etching of the substrate layer 112, when the overetching is performed to completely remove the substrate layer 112, the buried silicon oxide film 114 is removed.
Therefore, the active layer 116 that should not be etched is not etched. Alternatively, the substrate layer 112 may be etched by crystal anisotropic etching of silicon using an alkaline etchant, for example, an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide. By this etching, the movable plate 102 and the substrate layer portion of the support portion 106 are separated.
【0043】工程10(図6(d)):この構造体の基板層
側表面からRIEにより基板層側表面の酸化シリコン膜
136と埋め込み酸化シリコン膜114を同時にエッチ
ング除去する。これにより、可動板102とねじりばね
104と支持部106が形成され、可動板102はねじ
りばね104を介して支持部106に支持されている。Step 10 (FIG. 6D): The silicon oxide film 136 and the buried silicon oxide film 114 on the substrate layer side surface are simultaneously removed by RIE from the substrate layer side surface of this structure. Thus, the movable plate 102, the torsion spring 104, and the support portion 106 are formed, and the movable plate 102 is supported by the support portion 106 via the torsion spring 104.
【0044】工程11(図示せず):この構造体をダイシ
ングしてSOI基板ウエハーから切り出し、永久磁石1
08を例えば接着剤にて実装する。Step 11 (not shown): The structure is diced and cut out from the SOI substrate wafer, and the permanent magnet 1
08 is mounted with, for example, an adhesive.
【0045】本実施形態によれば、シリコンによる高い
剛性とポリイミドによる高い耐衝撃性とを合わせ持つね
じりばねを有するアクチュエータが得られる。これによ
り、所望の駆動特性を有すると共に耐衝撃性の高いアク
チュエータが提供される。また、ばね線がねじりばねの
内部に形成されているので、ねじりばねがねじれた際に
ばね線が被る応力が、ばね線が表面に形成されているも
のに比べて小さい。これにより、ばね線が断線し難くな
るため、信頼性が高く寿命が長いアクチュエータが提供
される。According to the present embodiment, an actuator having a torsion spring having both high rigidity made of silicon and high impact resistance made of polyimide can be obtained. Thus, an actuator having desired driving characteristics and high impact resistance is provided. Further, since the spring wire is formed inside the torsion spring, the stress applied to the spring wire when the torsion spring is twisted is smaller than that in the case where the spring wire is formed on the surface. As a result, the spring wire is less likely to be broken, so that an actuator having high reliability and a long life is provided.
【0046】また、本実施形態のアクチュエータでは、
ポリイミドが可動板の周囲の領域の一部のみにしか存在
しないので、ポリイミドの内部応力による反射部の変形
が生じ難い。また、ポリイミドが成膜される領域が小さ
いので、基板が反り難く安定に製造することができる。
また、ポリイミド層が可動板の周辺の一部にも延在して
いるので、ポリイミド層が可動板において支持される面
が確保され、ポリイミド層が可動板を保持し耐衝撃性の
向上を確実なものとする。また、可動板が変形し難いの
で、可動板の重心が所望の位置に存在し、アクチュエー
タは所望の駆動をする。製造の際、可動板の変形の仕方
にばらつきがあり、アクチュエータの駆動特性もばらつ
いたものになり歩留まりが下がることが抑制される。ま
た、可動板の重心が安定にねじりばねのねじれ軸を含む
平面近傍に位置するため、抑制すべき振動モードが抑制
される。In the actuator according to the present embodiment,
Since the polyimide is present only in a part of the area around the movable plate, the deformation of the reflecting portion due to the internal stress of the polyimide hardly occurs. In addition, since the region where the polyimide is formed is small, the substrate can be manufactured stably without warping.
In addition, since the polyimide layer also extends to a part of the periphery of the movable plate, a surface where the polyimide layer is supported on the movable plate is secured, and the polyimide layer holds the movable plate and reliably improves the impact resistance. It is assumed that Further, since the movable plate is not easily deformed, the center of gravity of the movable plate exists at a desired position, and the actuator performs a desired drive. At the time of manufacturing, the manner of deformation of the movable plate varies, and the driving characteristics of the actuator also vary, thereby suppressing a decrease in yield. Further, since the center of gravity of the movable plate is stably positioned near the plane including the torsion axis of the torsion spring, vibration modes to be suppressed are suppressed.
【0047】なお、本実施形態は以下の様に変形するこ
とができる。This embodiment can be modified as follows.
【0048】図8に示される第一変形例においては、ポ
リイミド層140は、可動板102の周囲全体に延在し
ている。このため、第一実施形態に比べて、ポリイミド
層140と可動板102の接触面積が大きい分、ねじり
ばね104は高い耐衝撃性を有している。In the first modification shown in FIG. 8, the polyimide layer 140 extends all around the movable plate 102. For this reason, compared with the first embodiment, the torsion spring 104 has higher impact resistance because the contact area between the polyimide layer 140 and the movable plate 102 is larger.
【0049】図9に示される第二変形例においては、ポ
リイミド層140は、可動板102の上に全く存在して
いない。これにより、第一実施形態に比べて、耐衝撃性
は低下するが、その分、可動板102が変形し難い。In the second modification shown in FIG. 9, the polyimide layer 140 does not exist on the movable plate 102 at all. Thereby, the impact resistance is reduced as compared with the first embodiment, but the movable plate 102 is hardly deformed accordingly.
【0050】図10に示される第三変形例においては、
可動板102の基板層112の表面に、アルミ反射部1
44が設けられている。アルミ反射部144は、ポリイ
ミド層140を除いた反対側の部分に対応する領域の内
側に位置している。アルミ反射部144が反り難く、デ
ィストーションなどのない所望の反射光のスポット形状
を得ることができる。In the third modification shown in FIG.
The aluminum reflecting portion 1 is provided on the surface of the substrate layer 112 of the movable plate 102.
44 are provided. The aluminum reflecting portion 144 is located inside a region corresponding to the opposite portion except for the polyimide layer 140. The aluminum reflecting portion 144 is hardly warped, and a desired reflected light spot shape without distortion or the like can be obtained.
【0051】本変形例の概念は、例えば、アルミ反射部
144を設けずに、基板層112を反射部として用いる
構成に適用されてもよい。この場合、反射部として使用
される部分が、可動板102の反対の面のうちポリイミ
ド層140が存在しない部分に対応する領域内に位置し
ているとよい。The concept of this modification may be applied to, for example, a configuration in which the substrate layer 112 is used as a reflector without providing the aluminum reflector 144. In this case, the portion used as the reflection portion may be located in a region corresponding to a portion where the polyimide layer 140 does not exist on the opposite surface of the movable plate 102.
【0052】図11に示される第四変形例においては、
可動部102の基板層112に、半導体素子、例えばC
CD(charge-coupled imaging device)やCMD(Charge
Modulation device)などの撮像素子146が形成され
ている。撮像素子146は、前述したアクチュエータの
製造工程における工程1と工程2の間に公知の半導体製
造技術を適用して作製され得る。本変形例では、撮像素
子146が可動なので、広角範囲の像を撮影できる。可
動板102が反り難いので、ディストーションなどのな
い所望の画像が得られる。In the fourth modification shown in FIG.
A semiconductor element, for example, C
CD (charge-coupled imaging device) and CMD (Charge
An image sensor 146 such as a Modulation device is formed. The imaging element 146 can be manufactured by applying a known semiconductor manufacturing technique between Step 1 and Step 2 in the above-described actuator manufacturing process. In this modification, since the image sensor 146 is movable, an image in a wide angle range can be taken. Since the movable plate 102 is hardly warped, a desired image without distortion or the like can be obtained.
【0053】撮像素子は、可動板102の基板層112
に半導体製造技術によって作製される代わりに、接着剤
などにより可動板102に固定されてもよい。可動板1
02が反り難いことは接着にとっても好適であり、可動
板102が平らなことは、撮動素子の安定で確実な固定
を可能にし、耐久性や信頼性の向上を促す。The image pickup device is a substrate layer 112 of the movable plate 102.
Instead of being manufactured by a semiconductor manufacturing technique, the movable plate 102 may be fixed by an adhesive or the like. Movable plate 1
The fact that the movable plate 102 is hardly warped is also suitable for bonding, and the flat movable plate 102 enables stable and reliable fixing of the imaging element, and promotes improvement in durability and reliability.
【0054】次に、本発明の第二実施形態について図1
2を参照して説明する。本実施形態は第一実施形態に類
似しており、従って、第一実施形態の部材と同等の部材
は同一の参照符号で示し、その詳しい説明は省略する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. This embodiment is similar to the first embodiment. Therefore, members equivalent to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0055】本実施形態は、ねじりばね104が、SO
I基板110の活性層116を含んでいない点を除いて
は第一実施形態と同じである。つまり、ねじりばね10
4は、主にポリイミド層140で構成されており、これ
が主にねじりばね104の剛性を決定している。ねじり
ばね104は、ポリイミド層140の他に、ばね線12
4と、酸化シリコン膜120と、絶縁膜130とを含ん
でいる。In this embodiment, the torsion spring 104 is
This is the same as the first embodiment except that the active layer 116 of the I-substrate 110 is not included. That is, the torsion spring 10
4 mainly comprises a polyimide layer 140, which mainly determines the rigidity of the torsion spring 104. The torsion spring 104 includes the polyimide wire 140 and the spring wire 12.
4, a silicon oxide film 120, and an insulating film 130.
【0056】この構造的特徴のために、ポリイミド層1
40は可動板102の周囲部の少なくとも一部に存在す
る。ポリイミドが成膜される領域は小さく、好ましくは
必要最小限であり、基板が反り難く安定に製造すること
ができる。Due to this structural feature, the polyimide layer 1
Reference numeral 40 denotes at least a part of the periphery of the movable plate 102. The area on which the polyimide is to be formed is small, preferably the minimum required, and the substrate is hardly warped and can be manufactured stably.
【0057】ポリイミドは、一般にシリコンよりも剛性
が小さい。従って、本実施形態は、第一実施形態よりも
所望の共振周波数が低い場合に好適である。また、ポリ
イミドはシリコンに比べて耐衝撃性が高いので、本実施
形態のねじりばねは耐衝撃性に優れている。また、可動
板が変形し難いので、可動板の重心が所望の位置に存在
し、アクチュエータの所望の駆動に好適である。製造の
際、可動板の変形の仕方のばらつきのためにアクチュエ
ータの駆動特性がばらつくことによる歩留まりの低下が
抑制される。また、可動板が変形し難いため、通常、可
動板の重心がねじりばねのねじれ軸を含む平面近傍に位
置するため、抑制すべき振動モードが抑制される。Polyimide is generally less rigid than silicon. Therefore, this embodiment is suitable when the desired resonance frequency is lower than that of the first embodiment. In addition, since polyimide has higher impact resistance than silicon, the torsion spring of the present embodiment has excellent impact resistance. Further, since the movable plate is not easily deformed, the center of gravity of the movable plate exists at a desired position, which is suitable for desired driving of the actuator. At the time of manufacturing, a decrease in yield due to variation in drive characteristics of the actuator due to variations in the manner of deformation of the movable plate is suppressed. Further, since the movable plate is not easily deformed, the center of gravity of the movable plate is usually located near a plane including the torsion axis of the torsion spring, so that the vibration mode to be suppressed is suppressed.
【0058】本実施形態は以下の様に変形することがで
きる。This embodiment can be modified as follows.
【0059】図13に示される第一変形例においては、
可動板102の基板層112の表面の一部が反射部11
8として機能する。この反射部118は、ポリイミド層
140を除いた反対側の部分に対応する領域の内側に位
置している。In the first modification shown in FIG.
A part of the surface of the substrate layer 112 of the movable plate 102 is
Functions as 8. The reflection part 118 is located inside a region corresponding to the opposite part except for the polyimide layer 140.
【0060】本変形例では、基板層112の表面の一部
が反射部118として利用されるが、反射部118に相
当する領域に別途にアルミ反射部等の反射膜が設けられ
てもよい。In this modification, a part of the surface of the substrate layer 112 is used as the reflection part 118, but a reflection film such as an aluminum reflection part may be separately provided in a region corresponding to the reflection part 118.
【0061】これまで、いくつかの実施形態について図
面を参照しながら具体的に説明したが、本発明は、上述
した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲で行なわれるすべての実施を含む。Although some embodiments have been described in detail with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and all the embodiments can be performed without departing from the scope of the invention. Including the implementation of
【0062】例えば、上述した実施形態では、磁界と電
流の相互作用によって力を発生し駆動する電磁駆動型の
アクチュエータを挙げて説明したが、駆動力の発生原理
はこれに限定される訳ではなく、これ以外の原理、例え
ばクーロン力などによって駆動力を得るアクチュエータ
なども含まれる。For example, in the above-described embodiment, an electromagnetically driven actuator that generates and drives a force by the interaction of a magnetic field and a current has been described. However, the principle of generating a driving force is not limited to this. An actuator that obtains a driving force by a principle other than this, for example, Coulomb force or the like is also included.
【0063】また、上述した実施形態では、可動板を二
本のねじりばねで支持するアクチュエータをあげて説明
したが、これに限定されるものではなくて、例えば可動
板を一本のねじりばねで支持する片持ち型のアクチュエ
ータなども含まれる。In the above-described embodiment, the actuator in which the movable plate is supported by two torsion springs has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the movable plate may be supported by one torsion spring. It also includes a cantilever type actuator for supporting.
【0064】さらに、上述した実施形態では、弾性部材
にねじりばねを用いたアクチュエータをあげて説明した
が、これに限定されるものではなく、例えば、弾性部材
の曲げ方向の弾性を利用したたわみばねを用いたアクチ
ュエータや、弾性部材の伸び縮みを利用した圧縮ばねを
用いたアクチュエータや、ねじりとたわみの両方の運動
をするねじりたわみばねを用いたアクチュエータ等も含
まれる。Further, in the above-described embodiment, the actuator using the torsion spring as the elastic member has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a flexible spring using the elasticity of the elastic member in the bending direction is used. , An actuator using a compression spring utilizing expansion and contraction of an elastic member, an actuator using a torsion flexure spring performing both torsion and flexure movement, and the like.
【0065】従って、本発明のアクチュエータについ
て、以下のことが言える。Therefore, the following can be said about the actuator of the present invention.
【0066】1.可動板と、前記可動板を揺動可能に軸
支する支持部と、前記可動板と支持部とをつなぐ弾性部
材からなるアクチュエータにおいて、弾性部材に用いた
弾性材料を可動板の周囲部のみ、または、周囲部の一部
のみに具備する構造のアクチュエータ。1. In a movable plate, a support portion that pivotally supports the movable plate, and an actuator that includes an elastic member that connects the movable plate and the support portion, an elastic material used for the elastic member is used only in a peripheral portion of the movable plate, Alternatively, an actuator having a structure provided only in a part of the peripheral portion.
【0067】(対応する実施形態)第一実施形態の第二変
形例を除くすべての実施形態および変形例。(Corresponding Embodiments) All embodiments and modifications except the second modification of the first embodiment.
【0068】(作用効果)可動板が変形し難いので、可動
板の重心が所望の位置に存在し、アクチュエータが所望
の駆動をする。(Function and Effect) Since the movable plate is not easily deformed, the center of gravity of the movable plate exists at a desired position, and the actuator performs a desired drive.
【0069】可動板が変形し難いので、可動板の重心が
所望の位置に存在し、抑制すべき振動モードを抑制す
る。Since the movable plate is not easily deformed, the center of gravity of the movable plate exists at a desired position, and the vibration mode to be suppressed is suppressed.
【0070】歩留まりの向上。Improvement of yield.
【0071】可動板と弾性部材が確実に接合する。The movable plate and the elastic member are securely joined.
【0072】2.可動板と、前記可動板を揺動可能に軸
支する支持部と、前記可動板と支持部とをつなぐ弾性部
材からなるアクチュエータにおいて、弾性部材に用いた
弾性材料を可動板には設けない構造のアクチュエータ。2. A structure in which an elastic material used for an elastic member is not provided on a movable plate in an actuator including a movable plate, a support portion that pivotally supports the movable plate, and an elastic member that connects the movable plate and the support portion. Actuator.
【0073】(対応する実施形態)第一実施形態の第二変
形例。(Corresponding Embodiment) A second modification of the first embodiment.
【0074】(作用効果)可動板が変形しないので、可動
板の重心が所望の位置に存在し、アクチュエータが所望
の駆動をする。(Function and Effect) Since the movable plate is not deformed, the center of gravity of the movable plate exists at a desired position, and the actuator performs a desired drive.
【0075】可動板が変形しないので、可動板の重心が
所望の位置に存在し、抑制すべき振動モードを抑制す
る。Since the movable plate is not deformed, the center of gravity of the movable plate exists at a desired position, and the vibration mode to be suppressed is suppressed.
【0076】歩留まりの向上。Improvement of yield.
【0077】3.前記弾性部材に用いた弾性材料は、弾
性部材の全体の剛性を決定する主たる材料であることを
特徴とする第1項または第2項に記載のアクチュエー
タ。3. 3. The actuator according to claim 1, wherein the elastic material used for the elastic member is a main material that determines the overall rigidity of the elastic member.
【0078】(対応する実施形態)第二実施形態およびそ
の第一変形例。(Corresponding Embodiment) The second embodiment and its first modified example.
【0079】(作用効果)アクチュエータを所望の駆動特
性のものにするために、弾性部材を所望の厚さにして
も、その厚さとは無関係に可動板が変形し難いので、可
動板の重心が所望の位置に存在し、アクチュエータが所
望の駆動をする。(Function and Effect) Even if the elastic member is made to have a desired thickness in order to make the actuator have desired driving characteristics, the movable plate is hardly deformed regardless of the thickness. It is located at a desired position and the actuator performs a desired drive.
【0080】アクチュエータを所望の駆動特性のものに
するために、弾性部材を所望の厚さにしても、その厚さ
とは無関係に可動板が変形し難いので、可動板の重心が
所望の位置に存在し、抑制すべき振動モードを抑制す
る。Even if the elastic member is made to have a desired thickness in order to make the actuator have the desired driving characteristics, the movable plate is hardly deformed regardless of the thickness, so that the center of gravity of the movable plate is at a desired position. Exists and suppresses the vibration mode to be suppressed.
【0081】4.前記弾性部材が剛性が高い弾性材料と
耐衝撃性が高い弾性材料から構成され、前記剛性が高い
方の弾性材料が弾性部材の全体の剛性を決定する主たる
材料となる様に構成し、剛性が高いのと同時に耐衝撃性
が高い弾性部材を具備することにより所望の駆動特性を
有すると同時に耐衝撃性を有することを特徴とする第1
項〜第3項の何れか一つに記載のアクチュエータ。4. The elastic member is composed of an elastic material having high rigidity and an elastic material having high impact resistance, and the elastic material having the higher rigidity is configured to be a main material that determines the overall rigidity of the elastic member. The first characteristic is that by providing an elastic member having high impact resistance at the same time as having high driving properties, the first member has desired driving characteristics and impact resistance.
Item 4. The actuator according to any one of Items 3 to 3.
【0082】(対応する実施形態)第一実施形態およびそ
の第一ないし第四の変形例。(Corresponding Embodiment) The first embodiment and first to fourth modified examples thereof.
【0083】(作用効果)耐衝撃性を得るために所望の厚
さを耐衝撃性の高い弾性材料に持たせても、可動板が変
形し難いので、可動板の重心が所望の位置に存在し、ア
クチュエータが所望の駆動をする。(Effects) Even if a desired thickness is given to an elastic material having high impact resistance in order to obtain impact resistance, the movable plate is hardly deformed, so that the center of gravity of the movable plate exists at a desired position. Then, the actuator drives as desired.
【0084】耐衝撃性を得るために所望の厚さを耐衝撃
性の高い弾性材料に持たせても、可動板が変形し難いの
で、可動板の重心が所望の位置に存在し、抑制すべき振
動モードを抑制する。Even if the elastic material having a high impact resistance is provided with a desired thickness in order to obtain impact resistance, the movable plate is hardly deformed, so that the center of gravity of the movable plate exists at a desired position and is suppressed. Suppress the vibration mode to be.
【0085】所望の駆動特性と同時に耐衝撃性を具備し
たアクチュエータを得る。An actuator having desired driving characteristics and impact resistance is obtained.
【0086】5.可動板に光学要素を具備した第1項〜
第4項の何れか一つに記載のアクチュエータ。5. Items 1 to 4 having an optical element on the movable plate
An actuator according to any one of the preceding claims.
【0087】(対応する実施形態)すべての実施形態およ
びその変形例。(Corresponding Embodiment) All embodiments and their modifications.
【0088】(作用効果)可動板が変形しないので光学要
素が変形せず、所望の通り光学要素を機能させることが
できる。(Function and Effect) Since the movable plate does not deform, the optical element does not deform, and the optical element can function as desired.
【0089】可動板に光学要素を実装する場合も、光学
要素を固定させる可動板の面が変形していないので、変
形している場合に比べて容易にかつ信頼性を高く所望の
位置に光学要素を固定することができる。When the optical element is mounted on the movable plate, the surface of the movable plate for fixing the optical element is not deformed. Elements can be fixed.
【0090】6.可動板に光学要素を具備し、前記可動
板の周囲部は可動板の前記光学要素を設ける領域を除く
部分およびその可動板の反対側の面である第1項と第3
項と第4項の何れか一つに記載のアクチュエータ。6. The movable plate is provided with an optical element, and the periphery of the movable plate is a portion of the movable plate excluding a region where the optical element is provided, and the first and third surfaces are opposite surfaces of the movable plate.
Item 5. The actuator according to any one of Items 4 and 4.
【0091】(対応する実施形態)第一実施形態の第三と
第四の変形例と第二実施形態の第一変形例。(Corresponding Embodiment) Third and fourth modifications of the first embodiment and a first modification of the second embodiment.
【0092】(作用効果)可動板が変形し難いので、光学
要素も変形しくく、所望の通り光学要素を機能させるこ
とができる。(Function / Effect) Since the movable plate is hardly deformed, the optical element is not easily deformed, and the optical element can function as desired.
【0093】7.前記光学要素は反射部である第5項ま
たは第6項に記載のアクチュエータ。7. 7. The actuator according to claim 5, wherein the optical element is a reflection section.
【0094】(対応する実施形態)第一実施形態の第四変
形例を除くすべての実施形態および変形例。(Corresponding Embodiment) All the embodiments and modifications except the fourth modification of the first embodiment.
【0095】(作用効果)可動板が変形し難いので、反射
部も変形し難い。ディストーションなどの不良の無い所
望の反射像を得る。(Function and Effect) Since the movable plate is hardly deformed, the reflecting portion is hardly deformed. A desired reflection image free from distortion and other defects is obtained.
【0096】8.前記光学要素は半導体光学素子である
第5項又は第6項の何れか一つに記載のアクチュエー
タ。8. 7. The actuator according to claim 5, wherein the optical element is a semiconductor optical element.
【0097】(対応する実施形態)第一実施形態の第四変
形例。(Corresponding Embodiment) A fourth modification of the first embodiment.
【0098】(作用効果)可動板が変形し難いので、半導
体光学素子も変形しにくく、ディストーションなどの不
良の無い所望の像を得る。(Function and Effect) Since the movable plate is hardly deformed, the semiconductor optical element is hardly deformed, and a desired image free from defects such as distortion is obtained.
【0099】9.前記半導体光学素子は、撮像素子であ
る第8項に記載のアクチュエータ。9. 9. The actuator according to claim 8, wherein the semiconductor optical element is an image sensor.
【0100】(対応する実施形態)第一実施形態の第四変
形例。(Corresponding Embodiment) A fourth modification of the first embodiment.
【0101】(作用効果)可動板が変形し難いので、半導
体光学素子も変形しにくく、ディストーションなどの不
良の無い所望の像を得る。(Function and Effect) Since the movable plate is hardly deformed, the semiconductor optical element is hardly deformed, and a desired image free from defects such as distortion is obtained.
【0102】10.前記弾性材料が有機材料である第1
項〜第9項の何れか一つに記載のアクチュエータ。10. A first material in which the elastic material is an organic material;
Item 10. The actuator according to any one of items 9 to 9.
【0103】(対応する実施形態)すべての実施形態およ
び変形例。(Corresponding Embodiment) All embodiments and modifications.
【0104】(作用効果)耐衝撃性のあるねじりばねを得
られる。(Function and Effect) A torsion spring having impact resistance can be obtained.
【0105】弾性部材のはく離等による駆動中の破損が
しにくく、アクチュエータの信頼性の向上を得られる。The elastic member is less likely to be damaged during driving due to peeling or the like, and the reliability of the actuator can be improved.
【0106】可動板が変形しにくく、光学要素も変形し
難い。The movable plate is hardly deformed, and the optical element is hardly deformed.
【0107】11.前記弾性部材の全体の剛性を決定す
る主たる弾性材料が有機材料である第3項と第5項〜第
9項の何れか一つに記載のアクチュエータ。11. Item 10. The actuator according to any one of Items 3 to 5, wherein the main elastic material that determines the overall rigidity of the elastic member is an organic material.
【0108】(対応する実施形態)第二実施形態およびそ
の第一変形例。(Corresponding Embodiment) The second embodiment and its first modified example.
【0109】(作用効果)耐衝撃性のあるねじりばねを得
られる。(Function and Effect) A torsion spring having impact resistance can be obtained.
【0110】可動板が変形しにくく、光学要素も変形し
難い。The movable plate is hardly deformed, and the optical element is hardly deformed.
【0111】12.前記耐衝撃性が高い弾性材料が有機
材料である第4項〜第9項の何れか一つに記載のアクチ
ュエータ。12. The actuator according to any one of Items 4 to 9, wherein the elastic material having high impact resistance is an organic material.
【0112】(対応する実施形態)第一実施形態およびそ
の変形例。(Corresponding Embodiment) The first embodiment and its modifications.
【0113】(作用効果)耐衝撃性と所望の特性を同時に
持ちあわせたねじりばねを得られる。(Function and Effect) A torsion spring having both impact resistance and desired characteristics can be obtained.
【0114】弾性部材のはく離などによる破損が生じに
くくなり、アクチュエータの信頼性の向上を得られる。The elastic member is less likely to be damaged due to peeling or the like, and the reliability of the actuator can be improved.
【0115】13.前記可動板が半導体ウエハーにより
形成される第1項〜第12項の何れか一つに記載のアク
チュエータ。13. 13. The actuator according to any one of Items 1 to 12, wherein the movable plate is formed of a semiconductor wafer.
【0116】(対応する実施形態)すべての実施形態。(Corresponding Embodiments) All Embodiments
【0117】(作用効果)半導体製造技術により作製する
ので、小型化されたものを正確に大量生産できる。(Function and Effect) Since the semiconductor device is manufactured by the semiconductor manufacturing technology, a miniaturized product can be accurately mass-produced.
【0118】製造過程においてシリコンウエハーが変形
し難いので、安定して生産できる。Since the silicon wafer is hardly deformed in the manufacturing process, it can be manufactured stably.
【0119】[0119]
【発明の効果】本発明によれば、可動板が変形し難く耐
衝撃性が高いアクチュエータが提供される。これによ
り、生産性の向上が達成されると共に、駆動特性や制御
性に優れるアクチュエータが得られる。また、アクチュ
エータの生産性も向上される。According to the present invention, there is provided an actuator having high impact resistance, in which the movable plate is hardly deformed. As a result, an improvement in productivity is achieved, and an actuator excellent in drive characteristics and controllability is obtained. Further, the productivity of the actuator is also improved.
【図1】本発明の第一実施形態によるアクチュエータの
斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of an actuator according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1に示されるアクチュエータの永久磁石の図
示が省略された平面図である。FIG. 2 is a plan view in which a permanent magnet of the actuator shown in FIG. 1 is omitted.
【図3】図2のA−A'線に沿って破断されたアクチュ
エータの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the actuator taken along line AA ′ of FIG. 2;
【図4】図2のB−B'線に沿って破断されたアクチュ
エータの断面図である。FIG. 4 is a sectional view of the actuator taken along line BB ′ of FIG. 2;
【図5】図1に示されるアクチュエータの前半の製造工
程を示している。FIG. 5 shows a first half of a manufacturing process of the actuator shown in FIG. 1;
【図6】図5に示される工程に続く図1に示されるアク
チュエータの後半の製造工程を示している。FIG. 6 shows a manufacturing step in the latter half of the actuator shown in FIG. 1 subsequent to the step shown in FIG. 5;
【図7】一枚のSOI基板に形成されるアクチュエータ
を概略的に示している。FIG. 7 schematically shows an actuator formed on one SOI substrate.
【図8】第一実施形態の第一変形例を概略的に示す平面
図である。FIG. 8 is a plan view schematically showing a first modification of the first embodiment.
【図9】第一実施形態の第二変形例を概略的に示す平面
図である。FIG. 9 is a plan view schematically showing a second modification of the first embodiment.
【図10】第一実施形態の第三変形例を概略的に示す断
面図であり、その断面は図2のB−B'線に沿って破断
された断面に相当している。FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a third modification of the first embodiment, and the cross-section corresponds to a cross-section taken along line BB ′ of FIG.
【図11】第一実施形態の第四変形例を概略的に示す断
面図であり、その断面は図2のB−B'線に沿って破断
された断面に相当している。FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing a fourth modification of the first embodiment, and the cross section corresponds to a cross section cut along line BB ′ of FIG.
【図12】第二実施形態を概略的に示す断面図であり、
その断面は図2のC−B'線に沿って破断された断面に
相当している。FIG. 12 is a sectional view schematically showing a second embodiment,
The cross section corresponds to a cross section cut along the line CB 'in FIG.
【図13】第二実施形態の変形例を概略的に示す断面図
であり、その断面は図2のC−B'線に沿って破断され
た断面に相当している。FIG. 13 is a cross-sectional view schematically showing a modification of the second embodiment, and the cross-section corresponds to a cross-section cut along line BB ′ in FIG.
102 可動板 104 ねじりばね 106 支持部 116 活性層(シリコン層) 140 ポリイミド層 Reference Signs List 102 movable plate 104 torsion spring 106 support 116 active layer (silicon layer) 140 polyimide layer
Claims (3)
持部と、可動板と支持部とをつなぐ弾性部とを備えるア
クチュエータにおいて、弾性部は剛性の高い部材と耐衝
撃性の高い部材とを含み、剛性の高い部材が弾性部の剛
性を主に決定し、耐衝撃性の高い部材が可動板の周囲部
またはその一部のみに存在するアクチュエータ。An actuator comprising a movable plate, a support portion for swingably supporting the movable plate, and an elastic portion connecting the movable plate and the support portion, wherein the elastic portion has a high rigidity and a high impact resistance. An actuator including a high member, wherein the member having high rigidity mainly determines the rigidity of the elastic portion, and the member having high impact resistance exists only in a peripheral portion of the movable plate or only a part thereof.
持部と、可動板と支持部とをつなぐ弾性部とを備えるア
クチュエータにおいて、弾性部は剛性の高い部材と耐衝
撃性の高い部材とを含み、剛性の高い部材が弾性部の剛
性を主に決定し、耐衝撃性の高い部材が可動板上に存在
しないアクチュエータ。2. An actuator comprising a movable plate, a support portion for swingably supporting the movable plate, and an elastic portion connecting the movable plate and the support portion, wherein the elastic portion has a high rigidity and an impact resistance. An actuator including a high member, wherein the member having high rigidity mainly determines the rigidity of the elastic portion, and the member having high impact resistance does not exist on the movable plate.
持部と、可動板と支持部とをつなぐ弾性部とを備えるア
クチュエータにおいて、弾性部は耐衝撃性の高い部材を
含み、耐衝撃性の高い部材が弾性部の剛性を主に決定
し、耐衝撃性の高い部材が可動板の周囲部またはその一
部のみに存在するアクチュエータ。3. An actuator including a movable plate, a support portion for swingably supporting the movable plate, and an elastic portion connecting the movable plate and the support portion, wherein the elastic portion includes a member having high impact resistance, An actuator in which a member having high impact resistance mainly determines the rigidity of the elastic portion, and the member having high impact resistance exists only in a peripheral portion of the movable plate or only a part thereof.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000044546A JP2001235703A (en) | 2000-02-22 | 2000-02-22 | Actuator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000044546A JP2001235703A (en) | 2000-02-22 | 2000-02-22 | Actuator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2001235703A true JP2001235703A (en) | 2001-08-31 |
Family
ID=18567285
Family Applications (1)
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JP2000044546A Withdrawn JP2001235703A (en) | 2000-02-22 | 2000-02-22 | Actuator |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2001235703A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007111847A (en) * | 2005-10-24 | 2007-05-10 | Olympus Corp | Actuator |
-
2000
- 2000-02-22 JP JP2000044546A patent/JP2001235703A/en not_active Withdrawn
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JP2007111847A (en) * | 2005-10-24 | 2007-05-10 | Olympus Corp | Actuator |
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