JP5322844B2 - Planar actuator - Google Patents

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Description

本発明は、固定部と、電気要素を備えた可動部と、固定部に可動部を揺動可能に軸支するトーションバーとが半導体基板で形成されるプレーナ型アクチュエータに関する。   The present invention relates to a planar actuator in which a fixed portion, a movable portion provided with an electric element, and a torsion bar that pivotally supports the movable portion on the fixed portion so as to be swingable are formed of a semiconductor substrate.

従来、この種のプレーナ型アクチュエータとして、例えば特許文献1に記載された電磁駆動式のプレーナ型アクチュエータがある。
このアクチュエータは、半導体基板を異方性エッチングして、枠状の固定部と、可動部と、固定部に可動部を揺動可能に軸支するトーションバーとを一体形成し、可動部に駆動コイル(電気要素)を設け、トーションバーの軸方向と平行な可動部両端縁部の駆動コイルに静磁界を作用させる静磁界発生手段(例えば永久磁石)を設けて構成される。
Conventionally, as this type of planar actuator, for example, there is an electromagnetically driven planar actuator described in Patent Document 1.
This actuator is formed by anisotropically etching a semiconductor substrate and integrally forming a frame-shaped fixed portion, a movable portion, and a torsion bar that pivotally supports the movable portion so that the movable portion can swing. A coil (electrical element) is provided, and a static magnetic field generating means (for example, a permanent magnet) for applying a static magnetic field to the drive coil at both ends of the movable part parallel to the axial direction of the torsion bar is provided.

そして、外部の駆動回路から可動部の駆動コイルに対して電流を供給し、駆動コイルを流れる電流と永久磁石の静磁界との相互作用により発生する駆動力(ローレンツ力)によって、可動部をトーションバーの軸回りに揺動させる。
ここで、可動部に反射ミラーを設ければ、可動部を揺動駆動することで、反射ミラーに照射した光ビームの反射光を走査できるので、前記プレーナ型アクチュエータは、光スキャナやレーザプロジェクタ等の光デバイスにおける光走査用アクチュエータとして好適である。
Then, current is supplied from the external drive circuit to the drive coil of the movable part, and the movable part is torsioned by the driving force (Lorentz force) generated by the interaction between the current flowing through the drive coil and the static magnetic field of the permanent magnet. Swing around the bar axis.
Here, if a reflecting mirror is provided on the movable part, the reflected light of the light beam applied to the reflecting mirror can be scanned by swinging the movable part. Therefore, the planar actuator is an optical scanner, a laser projector, or the like. It is suitable as an optical scanning actuator in the above optical device.

特開2007−295780号公報JP 2007-295780 A

ところで、可動部の揺動駆動においては、駆動コイルに流す交流電流の周波数を、可動部の共振周波数付近に設定すれば、少ない電流で所望の揺動角に駆動することができ、共振周波数を利用して高速に振動させる場合には、アクチュエータの振動系におけるQ値を高めに設定し、共振周波数で得られる振動エネルギーを高くすることが好ましい。
一方、可動部を低速で駆動する場合(交流電流の周波数を共振周波数よりも低く設定する場合)、駆動信号に共振周波数成分が含まれてしまうと、可動部が共振して微振動を生じるので、前記Q値を低めに設定し、共振周波数付近での振動エネルギーを小さくすれば、共振による可動部の微振動を抑制することができる。
By the way, in the oscillating drive of the movable part, if the frequency of the alternating current flowing through the drive coil is set near the resonance frequency of the movable part, it can be driven to a desired oscillating angle with a small current. When vibrating at high speed using this, it is preferable that the Q value in the vibration system of the actuator is set higher, and the vibration energy obtained at the resonance frequency is increased.
On the other hand, when the movable part is driven at a low speed (when the frequency of the alternating current is set lower than the resonance frequency), if the resonance frequency component is included in the drive signal, the movable part resonates and causes minute vibration. If the Q value is set low and the vibration energy near the resonance frequency is reduced, the fine vibration of the movable part due to resonance can be suppressed.

このように、アクチュエータの振動系におけるQ値は、駆動速度の要求などに応じて適正な値が異なるため、Q値を要求値に簡易に調整できるようにすることが望まれていた。
尚、前記Q値とは、共振のピークの鋭さを表す振動特性値であり、振動エルギーが最大となる周波数をω0、振動エネルギーが最大値の半値となる周波数をω1,ω2としたときに、数1に従って算出される。数1の分母の「ω2−ω1」は所謂半値幅である。

Figure 0005322844
Thus, since the Q value in the vibration system of the actuator is different from the appropriate value according to the driving speed requirement, it has been desired to easily adjust the Q value to the required value.
The Q value is a vibration characteristic value that represents the sharpness of the resonance peak. The frequency at which the vibration energy is maximum is ω 0 , and the frequencies at which the vibration energy is half the maximum value are ω 1 and ω 2 . Sometimes calculated according to Equation 1. “Ω 2 −ω 1 ” in the denominator of Equation 1 is a so-called half width.
Figure 0005322844

本発明は上記問題点に着目してなされたものであり、可動部の振動特性を簡易に調整できるプレーナ型アクチュエータを提供することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to the above problems, and an object of the present invention is to provide a planar actuator that can easily adjust the vibration characteristics of the movable part.

このため、請求項1に係る発明は、固定部と、電気要素を備えた可動部と、前記固定部に前記可動部を揺動可能に軸支するトーションバーとを、半導体基板で形成し、前記トーションバー上に、前記電気要素の通電回路を構成する配線が形成されるプレーナ型アクチュエータにおいて、前記トーションバー上に、前記配線の材料によって形成されると共に通電回路を構成せず電気的に遮断された調整部を備えたことを特徴とする。 For this reason, the invention according to claim 1 is formed of a semiconductor substrate with a fixed portion, a movable portion provided with an electric element, and a torsion bar that pivotally supports the movable portion on the fixed portion, In a planar type actuator in which a wiring constituting the energization circuit of the electrical element is formed on the torsion bar, the wiring is formed on the torsion bar by the material of the wiring and is not electrically configured without constituting the energization circuit. It is characterized by having an adjusted part.

かかる構成では、トーションバー上に、可動部の電気要素の通電回路を構成する配線と共に、配線材料によって形成されるものの、通電回路を構成せず電気的に遮断された調整部が備えられ、この調整部が付加的に設けられることで、可動部の振動特性が調整される。 In such a configuration, on the torsion bar, with wiring constituting the conducting circuit of the electrical components of the movable portion, although formed by a wiring material, the adjusting section which is electrically interrupted without configuring energizing circuit is provided, this By additionally providing the adjustment unit, the vibration characteristics of the movable unit are adjusted.

また、請求項2に係る発明は、固定部と、電気要素を備えた可動部と、前記固定部に前記可動部を揺動可能に軸支するトーションバーとを、半導体基板で形成し、前記トーションバー上に、前記電気要素の通電回路を構成する配線が形成されると共に、前記配線を被覆する配線保護膜が形成されるプレーナ型アクチュエータにおいて、前記トーションバー上に、前記配線保護膜の材料によって前記配線保護膜とは異なる領域に形成された調整部を備えたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, a fixed portion, a movable portion provided with an electric element, and a torsion bar that pivotally supports the movable portion on the fixed portion so as to be swingable are formed of a semiconductor substrate, In a planar actuator in which a wiring constituting the energization circuit of the electrical element is formed on the torsion bar and a wiring protective film covering the wiring is formed, a material for the wiring protective film on the torsion bar Thus, an adjustment portion formed in a region different from the wiring protective film is provided.

かかる構成では、配線保護膜の材料によって配線保護膜とは異なる領域に形成された調整部を備えるので、配線保護膜と同じ工程で同時に調整部を形成させることが可能で、調整部の形成が容易に行える。 In such a configuration, since the adjustment portion is formed in a region different from the wiring protection film depending on the material of the wiring protection film, the adjustment portion can be formed at the same time in the same process as the wiring protection film. Easy to do.

また、請求項1又は2構成において、請求項のように、前記調整部を、前記トーションバーの幅方向で前記配線を挟むように、対をなして配することができる。
この場合、配線を軸として線対称になるように、調整部を配線の両側に設けて、可動部の振動特性を調整する。
Further, in the configuration of claim 1 or 2 , as in claim 3 , the adjusting portions can be arranged in pairs so as to sandwich the wiring in the width direction of the torsion bar.
In this case, the adjustment part is provided on both sides of the wiring so as to be line-symmetric with respect to the wiring, and the vibration characteristic of the movable part is adjusted.

また、請求項1又は2構成において、請求項のように、前記配線が、前記トーションバーの軸方向に平行な複数の配線からなり、これら複数の配線を前記トーションバーの幅方向で挟むように、前記調整部が対をなして配される構成とすることができる。
この場合、トーションバーに対して配線が複数形成され、これら複数の配線の束を軸として線対称になるように、調整部を複数の配線の束の両側に設けて、可動部の振動特性を調整する。
Further, in the configuration of claim 1 or 2 , as in claim 4 , the wiring is composed of a plurality of wirings parallel to the axial direction of the torsion bar, and the plurality of wirings are sandwiched in the width direction of the torsion bar. In addition, the adjustment units may be arranged in pairs.
In this case, a plurality of wirings are formed with respect to the torsion bar, and adjustment parts are provided on both sides of the plurality of wiring bundles so that the bundles of the plurality of wirings are axially symmetric. adjust.

更に、請求項1又は2構成において、請求項のように、前記配線が、前記トーションバーの軸方向に平行な複数の配線からなり、前記複数の配線で挟まれる領域に前記調整部を配する構成とすることができる。
この場合、トーションバーに対して配線が複数形成され、これら配線で挟まれる領域に調整部を設けて、可動部の振動特性を調整する。
Further, in the configuration of claim 1 or 2 , as in claim 5 , the wiring is composed of a plurality of wirings parallel to the axial direction of the torsion bar, and the adjusting portion is arranged in a region sandwiched between the plurality of wirings. It can be set as the structure to do.
In this case, a plurality of wirings are formed on the torsion bar, and an adjustment part is provided in a region sandwiched between the wirings to adjust the vibration characteristics of the movable part.

また、請求項1〜の構成において、請求項のように、前記調整部が、前記トーションバーの軸方向において、複数に分断されて配される構成とすることができる。
この場合、調整部が、トーションバーの軸方向において複数に分断され、該分断パターン(間隔、分断数など)によっても、可動部の振動特性が調整される。
Moreover, in the structure of Claims 1-5 , it can be set as the structure by which the said adjustment part is divided | segmented into plurality in the axial direction of the said torsion bar like Claim 6 .
In this case, the adjustment unit is divided into a plurality of portions in the axial direction of the torsion bar, and the vibration characteristics of the movable unit are adjusted by the division pattern (interval, number of divisions, etc.).

また、請求項1〜の構成において、請求項のように、前記調整部が、前記トーションバーの幅方向に相互に隣接して複数配される構成とすることができる。
この場合、調整部が、トーションバーの幅方向に相互に隣接して複数配され、このトーションバーの幅方向に並べられる調整部の数や、個々の調整部の長さ・幅などによって、可動部の振動特性が調整される。
Moreover, in the structure of Claims 1-6 , it can be set as the structure by which the said adjustment part is arranged in multiple numbers adjacent to each other in the width direction of the said torsion bar like Claim 7 .
In this case, a plurality of adjustment parts are arranged adjacent to each other in the width direction of the torsion bar, and can be moved depending on the number of adjustment parts arranged in the width direction of the torsion bar and the length and width of each adjustment part. The vibration characteristics of the part are adjusted.

また、請求項2の構成において、請求項8のように、前記配線保護膜の材料によって前記配線保護膜とは異なる領域に形成された調整部と共に、トーションバー上の配線を分断し、当該分断部分を半導体基板に形成した拡散導通部を介して電気的に導通させた調整部を備えることができる。
この場合、トーションバー上の配線の分断部分が、半導体基板に形成した拡散導通部を介して電気的に導通され、当該分断部分及び拡散導通部によって可動部の振動特性が調整される。
また、請求項1〜8の構成において、請求項9のように、前記調整部によって、前記可動部の振動系におけるQ値を調整することができる。
この場合、調整部の形成パターンによって可動部のQ値が変化するので、要求のQ値が得られる形成パターンに従って調整部を設けることで、共振周波数でより高い振動エネルギーを得られる高Q値に設定したり、共振周波数付近での振動エネルギーの変化を小さくして、共振周波数を外れた周波数での安定駆動を実現できるように、低Q値に設定したりすることができる。
上記請求項1〜9の構成において、請求項10のように、前記電気要素が駆動コイルであり、該駆動コイルに前記配線を介して電流を供給することにより発生する駆動力で、前記可動部を前記トーションバーの軸回りに揺動させる構成とすることができる。
Further, in the configuration of claim 2, the wiring on the torsion bar is divided together with the adjustment portion formed in a region different from the wiring protection film by the material of the wiring protection film, as in claim 8. It is possible to provide an adjustment section in which the portion is electrically conducted through a diffusion conduction section formed on the semiconductor substrate.
In this case, the divided part of the wiring on the torsion bar is electrically connected through the diffusion conduction part formed in the semiconductor substrate, and the vibration characteristic of the movable part is adjusted by the division part and the diffusion conduction part.
Moreover, in the structure of Claims 1-8, Q value in the vibration system of the said movable part can be adjusted with the said adjustment part like Claim 9.
In this case, since the Q value of the movable portion changes depending on the formation pattern of the adjustment portion, by providing the adjustment portion according to the formation pattern that obtains the required Q value, the high Q value that can obtain higher vibration energy at the resonance frequency is obtained. It can be set, or it can be set to a low Q value so that a stable drive at a frequency outside the resonance frequency can be realized by reducing a change in vibration energy near the resonance frequency.
In the configuration according to any one of claims 1 to 9, the electric element is a drive coil as in claim 10, and the movable portion is driven by a driving force generated by supplying a current to the drive coil via the wiring. Can be made to swing around the axis of the torsion bar.

かかるプレーナ型アクチュエータによれば、トーションバーなどの材質・形状を変更することなく、可動部の振動特性を容易に変更できる。   According to such a planar actuator, the vibration characteristics of the movable part can be easily changed without changing the material / shape of the torsion bar or the like.

本発明の実施形態に係るプレーナ型アクチュエータを示す平面図The top view which shows the planar type actuator which concerns on embodiment of this invention アクチュエータの駆動電流の周波数と振動エネルギーとの相関を、Q値の高低毎に示す線図A diagram showing the correlation between the frequency of the drive current of the actuator and the vibration energy for each Q value 図1の部分拡大図Partial enlarged view of FIG. 実施形態におけるアルミニウム配線及び配線保護膜の形成工程を示す図The figure which shows the formation process of the aluminum wiring and wiring protective film in embodiment 実施形態においてアルミニウム配線と同じ材料で形成される特性調整部の形成パターンとQ値との相関を示す図The figure which shows the correlation with the formation pattern and Q value of the characteristic adjustment part formed with the same material as aluminum wiring in embodiment 実施形態においてアルミニウム配線と同じ材料で形成される特性調整部の形成パターンとQ値との相関を示す図The figure which shows the correlation with the formation pattern and Q value of the characteristic adjustment part formed with the same material as aluminum wiring in embodiment 実施形態において配線保護膜と同じ材料で形成される特性調整部の形成パターンとQ値との相関を示す図The figure which shows the correlation with the formation pattern and Q value of the characteristic adjustment part formed with the same material as a wiring protective film in embodiment

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明に係るプレーナ型アクチュエータの実施形態を示す。
図1に示すプレーナ型アクチュエータは、半導体製造技術を利用して製造したMEMS(micro electro mechanical system)デバイスであって、電磁駆動式のアクチュエータである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of a planar actuator according to the present invention.
The planar actuator shown in FIG. 1 is a micro electro mechanical system (MEMS) device manufactured using semiconductor manufacturing technology, and is an electromagnetically driven actuator.

図1において、このアクチュエータ1は、枠状の固定部2と、一対のトーションバー3a,3bと、可動部4とを備え、前記可動部4は、前記一対のトーションバー3a,3bを介して前記固定部2の開口部に揺動可能に支持される。
前記固定部2、トーションバー3a,3b及び可動部4は、半導体基板を用いて一体に形成される。具体的には、例えば、Si単結晶基板をKOH水溶液による結晶軸異方性エッチングを行うことによって、前記トーションバー3a,3b及び可動部4が形成される。
In FIG. 1, the actuator 1 includes a frame-shaped fixed portion 2, a pair of torsion bars 3a and 3b, and a movable portion 4. The movable portion 4 is interposed via the pair of torsion bars 3a and 3b. It is supported by the opening of the fixed part 2 in a swingable manner.
The fixed portion 2, the torsion bars 3a and 3b, and the movable portion 4 are integrally formed using a semiconductor substrate. Specifically, for example, the torsion bars 3a and 3b and the movable portion 4 are formed by performing crystal axis anisotropic etching on a Si single crystal substrate with a KOH aqueous solution.

前記可動部4の周縁部には、通電時に磁界を発生する駆動コイル5(電気要素)が形成され、該駆動コイル5は、トーションバー3a,3b上に形成されるアルミニウム配線6a,6bを介し、固定部2に形成された一対の電極端子7a,7bに電気的に接続される。前記電極端子7a,7bは、図外の駆動回路(制御ユニット)の電極端子に対し、例えばワイヤーボンディング等により電気的に接続される。
即ち、前記駆動コイル5には、前記アルミニウム配線6a,6bを含む通電回路によって電流が供給される。
A drive coil 5 (electric element) that generates a magnetic field when energized is formed at the peripheral edge of the movable part 4, and the drive coil 5 is connected to aluminum wires 6a and 6b formed on the torsion bars 3a and 3b. , And electrically connected to a pair of electrode terminals 7a and 7b formed in the fixed portion 2. The electrode terminals 7a and 7b are electrically connected to electrode terminals of a drive circuit (control unit) (not shown) by, for example, wire bonding.
That is, a current is supplied to the drive coil 5 by an energization circuit including the aluminum wirings 6a and 6b.

尚、本実施形態では、前述のようにアルミニウム配線を用いるが、配線材料をアルミニウムに限定するものではなく、導電性を有する公知の材料を配線材料として適宜選択できる。
また、トーションバー3a,3bの軸方向と平行な可動部4の対辺部と対面する固定部2の外方には、トーションバー3a,3bの軸方向と平行な可動部4の対辺部の駆動コイル5部分に静磁界を作用させる静磁界発生手段である一対の永久磁石8,8が、互いに反対磁極を対向して配置されている。
In this embodiment, the aluminum wiring is used as described above. However, the wiring material is not limited to aluminum, and a known material having conductivity can be appropriately selected as the wiring material.
Further, on the outside of the fixed part 2 facing the opposite side of the movable part 4 parallel to the axial direction of the torsion bars 3a and 3b, the opposite side of the movable part 4 is driven parallel to the axial direction of the torsion bars 3a and 3b. A pair of permanent magnets 8 and 8 serving as a static magnetic field generating means for applying a static magnetic field to the coil 5 portion are disposed so that opposite magnetic poles face each other.

そして、前記駆動コイル5に電流を供給すると、永久磁石8,8によって発生する静磁界が、トーションバー3a,3bの軸方向と平行な可動部4の対辺部を流れる駆動コイル5の電流に作用することで、駆動コイル5にローレンツ力を発生させ、上記可動部4を、前記トーションバー3a,3bを中心に揺動させる。
ここで、前記可動部4に反射ミラーを設ければ、前記アクチュエータ1を、レーザプリンタのスキャナや、投影型のディスプレイのスキャナ等として用いることができる。
When a current is supplied to the drive coil 5, the static magnetic field generated by the permanent magnets 8 and 8 acts on the current of the drive coil 5 flowing through the opposite side of the movable part 4 parallel to the axial direction of the torsion bars 3a and 3b. As a result, a Lorentz force is generated in the drive coil 5, and the movable part 4 is swung around the torsion bars 3a and 3b.
Here, if a reflecting mirror is provided on the movable portion 4, the actuator 1 can be used as a scanner for a laser printer, a scanner for a projection display, or the like.

尚、永久磁石8,8は、可動部に対してローレンツ力が働く磁場を生じるように配置すればよく、図1に示した配置の他、例えば特開平7−175005号公報に開示されるように、対をなす永久磁石を上下に配置する構成とすることができ、また、特開2004−206043号公報に開示されるように、トーションバーの軸方向に対して略直角でかつ可動部に対して略平行な外部磁界成分を発生するように、永久磁石を配置する構成などであってもよく、更には、永久磁石8,8に代えて電磁石を用いることもできる。   The permanent magnets 8 and 8 may be arranged so as to generate a magnetic field in which Lorentz force acts on the movable part. In addition to the arrangement shown in FIG. 1, for example, disclosed in JP-A-7-175005. Further, a pair of permanent magnets can be arranged vertically, and as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-206043, substantially perpendicular to the axial direction of the torsion bar and on the movable part Alternatively, a configuration in which a permanent magnet is arranged so as to generate an external magnetic field component substantially parallel to the magnetic field component may be used. Furthermore, an electromagnet may be used instead of the permanent magnets 8 and 8.

ところで、前記トーションバー3a,3bと可動部4の固有振動数に略等しい周波数の交流電流が駆動コイル5に供給されると、可動部4はこの周波数で共振し、共振のピークの鋭さを表すQ値が高いと、図2に示すように、共振周波数で得られる振動エネルギーが高くなり、共振周波数で効率よく揺動させることができる。
また、前記Q値を低く抑えた設定にすれば、図2に示すように、共振周波数付近での振動エネルギーが小さくなって、低速で駆動させる場合に駆動信号に共振周波数成分が含まれても、可動部4が共振して微振動してしまうことを抑制できる。
By the way, when an alternating current having a frequency substantially equal to the natural frequency of the torsion bars 3a and 3b and the movable part 4 is supplied to the drive coil 5, the movable part 4 resonates at this frequency and represents the sharpness of the resonance peak. When the Q value is high, as shown in FIG. 2, the vibration energy obtained at the resonance frequency becomes high, and the vibration can be efficiently oscillated at the resonance frequency.
Further, if the Q value is set to be low, as shown in FIG. 2, the vibration energy in the vicinity of the resonance frequency becomes small, and the drive signal may include a resonance frequency component when driven at a low speed. The movable part 4 can be prevented from resonating and slightly vibrating.

このように、前記Q値の要求は、可動部4を高速で駆動するか低速で駆動するかのなどの仕様によって異なるため、本実施形態では、図1,図3に示すように、前記トーションバー3a,3b上に、前記アルミニウム配線6a,6bに加えて、アルミニウム配線6a,6bと同じ配線材料であるアルミニウムによって薄い帯状の特性調整部11を形成し、該特性調整部11の形成パターンによって、Q値(振動特性)を要求値に調整するようにしてある。   As described above, since the request for the Q value differs depending on specifications such as whether the movable part 4 is driven at a high speed or a low speed, in this embodiment, as shown in FIGS. On the bars 3a and 3b, in addition to the aluminum wirings 6a and 6b, a thin strip-shaped characteristic adjusting portion 11 is formed of aluminum which is the same wiring material as the aluminum wirings 6a and 6b. The Q value (vibration characteristics) is adjusted to the required value.

前記特性調整部11は、トーションバー3a,3b上に形成されることで、特性調整部11が形成されない場合に比して、トーションバー3a,3bの機械的特性を変化させ、これによって、Q値(振動特性)を変化させるものである。
尚、図1,図3に示した特性調整部11は、前記アルミニウム配線6a,6bと同じ配線材料によって前記アルミニウム配線6a,6bの形成工程で同時に形成され、トーションバー3a,3b上に形成されるアルミニウム製の薄膜である点でアルミニウム配線6a,6bと共通するが、特性調整部11は、前記駆動コイル5に対して電気的に接続されず、駆動コイル5の通電回路を構成するものでない。
The characteristic adjusting unit 11 is formed on the torsion bars 3a and 3b, thereby changing the mechanical characteristics of the torsion bars 3a and 3b as compared with the case where the characteristic adjusting unit 11 is not formed. The value (vibration characteristics) is changed.
1 and 3 are formed simultaneously on the torsion bars 3a and 3b by the same wiring material as that of the aluminum wirings 6a and 6b in the step of forming the aluminum wirings 6a and 6b. However, the characteristic adjustment unit 11 is not electrically connected to the drive coil 5 and does not constitute an energization circuit for the drive coil 5. .

図1,図3に示した特性調整部11は、トーションバー3a,3bの軸方向に沿って延設される4列の特性調整部11a〜11dからなり、トーションバー3a,3bの幅方向でアルミニウム配線6a,6bを両側から挟むように、アルミニウム配線6a,6bを挟んで両側に2列ずつ配され、アルミニウム配線6a,6bを軸として線対称に設けられることで、可動部4の揺動バランスが崩れて片側に大きく揺動することがないようにしている。   The characteristic adjusting unit 11 shown in FIGS. 1 and 3 includes four rows of characteristic adjusting units 11a to 11d extending along the axial direction of the torsion bars 3a and 3b, and in the width direction of the torsion bars 3a and 3b. Two rows are arranged on both sides of the aluminum wirings 6a and 6b so that the aluminum wirings 6a and 6b are sandwiched from both sides, and are provided symmetrically about the aluminum wirings 6a and 6b. The balance is not lost, and it does not swing greatly to one side.

即ち、アルミニウム配線6a,6bを境とするトーションバー3a,3bの幅方向の一方側に、特性調整部11aと特性調整部11bとが、トーションバー3a,3bの幅方向に隣接して配され、また、アルミニウム配線6a,6bを境とするトーションバー3a,3bの幅方向の他方側に、特性調整部11cと特性調整部11dとが、トーションバー3a,3bの幅方向に隣接して配され、特性調整部11aと特性調整部11dとが対をなして、アルミニウム配線6a,6bを挟み、特性調整部11bと特性調整部11cとが対をなして、アルミニウム配線6a,6bを挟むように、4列の特性調整部11a〜11dがトーションバー3a,3b上にそれぞれ配される。   In other words, the characteristic adjusting portion 11a and the characteristic adjusting portion 11b are arranged adjacent to each other in the width direction of the torsion bars 3a and 3b on one side in the width direction of the torsion bars 3a and 3b with the aluminum wirings 6a and 6b as a boundary. In addition, on the other side in the width direction of the torsion bars 3a and 3b with the aluminum wirings 6a and 6b as a boundary, the characteristic adjustment unit 11c and the characteristic adjustment unit 11d are arranged adjacent to each other in the width direction of the torsion bars 3a and 3b. The characteristic adjusting unit 11a and the characteristic adjusting unit 11d make a pair to sandwich the aluminum wirings 6a and 6b, and the characteristic adjusting unit 11b and the characteristic adjusting unit 11c make a pair to sandwich the aluminum wirings 6a and 6b. In addition, four rows of characteristic adjusting units 11a to 11d are arranged on the torsion bars 3a and 3b, respectively.

前記特性調整部11a〜11dのトーションバー3a,3bの軸方向の全長Lは、トーションバー3a,3bの長さよりも短く、前記特性調整部11a〜11dの幅Wはアルミニウム配線6a,6bの幅と略同等で、また、厚さtも、アルミニウム配線6a,6bと略同等に形成される。
更に、特性調整部11a〜11dそれぞれは、トーションバー3a,3bの軸方向に沿って4個に分断されており、かつ、分断された個々の調整部材Xの長さLd、及び、調整部材X間のトーションバー3a,3bの軸方向における間隔SPは一定に設定されている。
The total length L in the axial direction of the torsion bars 3a and 3b of the characteristic adjusting portions 11a to 11d is shorter than the length of the torsion bars 3a and 3b, and the width W of the characteristic adjusting portions 11a to 11d is the width of the aluminum wirings 6a and 6b. Further, the thickness t is formed to be substantially the same as that of the aluminum wirings 6a and 6b.
Further, each of the characteristic adjusting portions 11a to 11d is divided into four along the axial direction of the torsion bars 3a and 3b, and the length Ld of each divided adjusting member X and the adjusting member X are divided. The distance SP in the axial direction between the torsion bars 3a and 3b is set constant.

換言すれば、長さLdの調整部材Xを、トーションバー3a,3bの軸方向に一定の間隔SPで4個並べ、1例の特性調整部11が構成される。
但し、相互に長さLdが異なる調整部材Xを、トーションバー3a,3bの軸方向に沿って複数並べて1列の特性調整部11を形成させることができ、更に、1列の特性調整部11を構成する複数の調整部材Xが、相互に異なる間隔SPでトーションバー3a,3bの軸方向に沿って並べられる構成とすることができる。
In other words, four adjustment members X having a length Ld are arranged at regular intervals SP in the axial direction of the torsion bars 3a and 3b, and an example of the characteristic adjustment unit 11 is configured.
However, a plurality of adjustment members X having different lengths Ld from each other can be arranged along the axial direction of the torsion bars 3a and 3b to form one row of characteristic adjustment units 11, and further, one row of characteristic adjustment units 11 can be formed. A plurality of adjusting members X constituting the torsion bars 3a and 3b can be arranged along the axial direction of the torsion bars 3a and 3b at intervals SP different from each other.

図4は、前記アクチュエータ1における駆動コイル5、アルミニウム配線6a,6b及び特性調整部11a〜11dの製造工程を示す。
まず、図4(a)に示すような、2枚の単結晶シリコンウェハ21a,21cの間に熱酸化膜層21bを挟んで接合した積層体であるSOI(Silicon On Insulator)基板21について、図4(b)に示すように、例えば酸化炉によって表裏面を熱酸化してシリコン酸化膜22a,22bを形成する。
FIG. 4 shows a manufacturing process of the drive coil 5, the aluminum wirings 6a and 6b, and the characteristic adjusting portions 11a to 11d in the actuator 1.
First, as shown in FIG. 4A, an SOI (Silicon On Insulator) substrate 21 which is a laminate in which a thermal oxide film layer 21b is sandwiched between two single crystal silicon wafers 21a and 21c. As shown in FIG. 4B, the silicon oxide films 22a and 22b are formed by thermally oxidizing the front and back surfaces using, for example, an oxidation furnace.

次いで、図4(c)に示すように、前記シリコン酸化膜22a上面全体に、アルミニウム(Al)からなる金属膜23をスパッタリング等により形成する。
次に、前記金属膜23上面全体に感光性レジストをスピンコートにより均一に塗布し、その後、駆動コイル5、該駆動コイル5から引き出されるアルミニウム配線6a,6b、電極端子7a,7b、更に、特性調整部11の形成部分を遮光領域とするフォトマスクを被せて紫外線露光し、露光後、露光(感光)された領域の感光性レジストを、現像液を用いて溶解除去する。
Next, as shown in FIG. 4C, a metal film 23 made of aluminum (Al) is formed on the entire upper surface of the silicon oxide film 22a by sputtering or the like.
Next, a photosensitive resist is uniformly applied to the entire upper surface of the metal film 23 by spin coating. Thereafter, the drive coil 5, aluminum wirings 6a and 6b drawn from the drive coil 5, electrode terminals 7a and 7b, and characteristics The portion where the adjustment portion 11 is formed is covered with a photomask that serves as a light-shielding region, and is exposed to ultraviolet rays. After the exposure, the photosensitive resist in the exposed (photosensitized) region is dissolved and removed using a developer.

そして、以上の工程により形成されたレジストパターンをマスクとして金属膜23をドライエッチングし、図4(d)に示すように、駆動コイル5、アルミニウム配線6a,6b、電極端子7a,7b、更に、特性調整部11(図4(d)では電極端子7a,7b及び特性調整部11の図示省略)を形成する。
その後、図4(e)に示すように、駆動コイル5及びアルミニウム配線6a,6bを、被覆する配線保護膜24を形成する。前記配線保護膜24の材質は、有機膜としてのポリイミドや、無機膜としての二酸化ケイ素SiO2,窒化ケイ素Si34などである。
駆動コイル5、アルミニウム配線6a,6b、電極端子7a,7b、特性調整部11の製造工程を、図4に示した工程に限定するものではないが、特性調整部11を、アルミニウム配線6a,6bと同じ工程で同じ配線材料で形成させるようにすれば、特性調整部11を付加的に設けることによる製造工程の増大を回避できる。尚、駆動コイル5が多層に形成されるアクチュエータ1であってもよい。
Then, the metal film 23 is dry-etched using the resist pattern formed by the above steps as a mask, and as shown in FIG. 4D, the drive coil 5, the aluminum wirings 6a and 6b, the electrode terminals 7a and 7b, The characteristic adjusting unit 11 (the electrode terminals 7a and 7b and the characteristic adjusting unit 11 are not shown in FIG. 4D) is formed.
Thereafter, as shown in FIG. 4E, a wiring protective film 24 for covering the drive coil 5 and the aluminum wirings 6a and 6b is formed. The material of the wiring protective film 24 is polyimide as an organic film, silicon dioxide SiO 2 or silicon nitride Si 3 N 4 as an inorganic film.
The manufacturing process of the drive coil 5, the aluminum wirings 6a and 6b, the electrode terminals 7a and 7b, and the characteristic adjusting unit 11 is not limited to the process shown in FIG. 4, but the characteristic adjusting unit 11 is replaced with the aluminum wirings 6a and 6b. If the same wiring material is used in the same process, an increase in the manufacturing process due to the additional provision of the characteristic adjusting section 11 can be avoided. The drive coil 5 may be an actuator 1 formed in multiple layers.

図5は、前記特性調整部11の形成パターンとQ値との相関を示すものであり、図1,図3に示した特性調整部11a〜11dは、系列(ii)のDパターンに相当する。
図5の系列(ii)のA〜Cパターンは、Dパターンに対して特性調整部11a〜11dの全長を短くしたパターン、換言すれば、全長Ldの調整部材Xについてのトーションバー3a,3bの軸方向に沿った並び数を減らしたパターンを示し、Dパターンが、トーションバー3a,3bの軸方向に沿って調整部材Xを4個並べたのに対し、Cパターンは3個、Bパターンは2個、Aパターンは1個の場合を示す。
FIG. 5 shows the correlation between the formation pattern of the characteristic adjusting unit 11 and the Q value. The characteristic adjusting units 11a to 11d shown in FIGS. 1 and 3 correspond to the D pattern of the series (ii). .
5 is a pattern in which the total length of the characteristic adjustment units 11a to 11d is shortened with respect to the D pattern, in other words, the torsion bars 3a and 3b for the adjustment member X having the total length Ld. The pattern in which the number of arrangements along the axial direction is reduced is shown. The D pattern has four adjustment members X arranged along the axial direction of the torsion bars 3a and 3b, whereas the C pattern has three and the B pattern has Two pieces and one A pattern are shown.

図5の系列(ii)のA〜Dパターンに示すように、調整部材Xの並び数を減らし、特性調整部11a〜11dの全長Lを短くすると、Q値は増大変化を示し、特性調整部11a〜11dを備えない場合に対しては、調整部材Xを付加する数(特性調整部11の総面積)を増やすほどQ値は低下する。
そこで、要求のQ値に近いQ値が得られる調整部材Xの並び数(特性調整部11a〜11dの全長L)を、実際にアクチュエータ1に適用する特性調整部11a〜11dの形成パターンとして選択し、選択した形成パターンに従って特性調整部11a〜11dを、アクチュエータ1のトーションバー3a,3b上にアルミニウム配線6a,6bと共に設けるようにする。
As shown in the A to D patterns of the series (ii) in FIG. 5, when the arrangement number of the adjusting members X is reduced and the total length L of the characteristic adjusting units 11 a to 11 d is shortened, the Q value shows an increasing change, and the characteristic adjusting unit In the case where 11a to 11d are not provided, the Q value decreases as the number of adjustment members X added (total area of the characteristic adjustment unit 11) is increased.
Therefore, the number of adjustment members X that can obtain a Q value close to the required Q value (the total length L of the characteristic adjustment units 11a to 11d) is selected as the formation pattern of the characteristic adjustment units 11a to 11d that are actually applied to the actuator 1. In accordance with the selected formation pattern, the characteristic adjusting portions 11a to 11d are provided on the torsion bars 3a and 3b of the actuator 1 together with the aluminum wirings 6a and 6b.

具体的には、特性調整部11a〜11dを備えない場合に対して、Q値の低下要求が高いほど、A〜DパターンのうちのDパターン側を選択し(調整部材Xの並び数を増やし)、特性調整部11a〜11dの全長Lを長くする。
このように、特性調整部11の形成パターンの選択によって実際のQ値を要求値に近づけることができ、例えば、可動部4を高速駆動させるか低速駆動させるかによって異なるQ値の要求を、特性調整部11の形成パターンの選択によって満たすことができる。
Specifically, as compared with the case where the characteristic adjusting units 11a to 11d are not provided, the higher the Q value reduction request is, the more the A pattern is selected from the A to D patterns (the number of adjustment members X is increased). ) Increase the total length L of the characteristic adjusting portions 11a to 11d.
In this way, the actual Q value can be brought close to the required value by selecting the formation pattern of the characteristic adjusting unit 11. For example, a request for a different Q value can be made depending on whether the movable unit 4 is driven at high speed or low speed. This can be satisfied by selecting the formation pattern of the adjustment unit 11.

前記特性調整部11は、前記アルミニウム配線6a,6bの形成工程において同じ配線材料を用いて形成されるから、特性調整部11を付加的に形成することによる工程数の増大がなく、また、半導体製造技術(フォトマスク)を用いて特性調整部11を形成させることで、特性調整部11を寸法精度良く形成できるから、要求のQ値に高精度に調整することができる。
特性調整部11とQ値との相関は、基本的には、特性調整部11の総面積が増えるほどQ値は低下する傾向を示し、係る基本的な傾向に基づいて、特性調整部11の形成パターンは適宜変更することが可能である。
Since the characteristic adjusting unit 11 is formed using the same wiring material in the formation process of the aluminum wirings 6a and 6b, there is no increase in the number of processes due to additional formation of the characteristic adjusting unit 11, and the semiconductor By forming the characteristic adjustment unit 11 using a manufacturing technique (photomask), the characteristic adjustment unit 11 can be formed with high dimensional accuracy, so that the required Q value can be adjusted with high accuracy.
The correlation between the characteristic adjustment unit 11 and the Q value basically indicates that the Q value tends to decrease as the total area of the characteristic adjustment unit 11 increases. The formation pattern can be changed as appropriate.

特性調整部11の幅を一定とすると、上記のように、特性調整部11の全長Lが長いほどQ値が下がる傾向となり、このQ値変化の傾向は、トーションバー3a,3b軸方向に沿って複数に分断しない場合でも同様で、特性調整部11を分断しないで設けた例を、図5の系列(i)に示してある。
系列(i)のAパターンは、特性調整部11a〜11dを備えない場合であり、Bパターン〜Dパターンでは、4列の特性調整部11a〜11dを、アルミニウム配線6a,6bを挟んで両側に2列ずつ設けてあり、特性調整部11a〜11dはそれぞれ分断されることなくトーションバー3a,3bの軸方向に沿って連続的に形成される。
If the width of the characteristic adjusting unit 11 is constant, as described above, the Q value tends to decrease as the total length L of the characteristic adjusting unit 11 increases, and the tendency of this Q value change is along the axial direction of the torsion bars 3a and 3b. The same applies to the case where the characteristic adjustment unit 11 is not divided.
The A pattern of the series (i) is a case where the characteristic adjustment units 11a to 11d are not provided. In the B pattern to the D pattern, the four rows of characteristic adjustment units 11a to 11d are arranged on both sides of the aluminum wirings 6a and 6b. Two rows are provided, and the characteristic adjusting portions 11a to 11d are continuously formed along the axial direction of the torsion bars 3a and 3b without being divided.

系列(i)のBパターン〜Dパターンのうち、特性調整部11a〜11dの全長Lは、Bパターンが最も短く、次いでCパターンが長く、Dパターンが最も長く設定されており、Q値は、A>B>C>Dの順になり、系列(ii)と同様に、特性調整部11a〜11dの全長Lが長くなるほど、振動系のQ値をより低い値に調整される。
ところで、トーションバー3a,3bの捩れ運動に伴って特性調整部11a〜11dに剪断応力が発生するが、この剪断応力により発生するストレスマイグレーションによって特性調整部11a〜11dにボイドが発生することで、特性調整部11a〜11dを含むトーションバー3a,3b全体の捩れ剛性が変化し、可動部4の共振周波数などの駆動特性が変化してしまう可能性がある。
Among the B patterns to D patterns of the series (i), the total length L of the characteristic adjustment units 11a to 11d is set such that the B pattern is the shortest, then the C pattern is long, and the D pattern is the longest. In the order of A>B>C> D, as in the series (ii), the Q value of the vibration system is adjusted to a lower value as the total length L of the characteristic adjustment units 11a to 11d becomes longer.
By the way, although the shearing stress is generated in the characteristic adjusting units 11a to 11d with the torsional motion of the torsion bars 3a and 3b, a void is generated in the characteristic adjusting units 11a to 11d due to the stress migration generated by the shearing stress. There is a possibility that the torsional rigidity of the entire torsion bars 3a and 3b including the characteristic adjusting units 11a to 11d changes, and the driving characteristics such as the resonance frequency of the movable unit 4 change.

ここで、系列(i)のCパターンと系列(ii)のCパターンとは、略同等のQ値を示すが、系列(ii)のように、トーションバー3a,3bの軸方向に特性調整部11a〜11dを複数に分断し、個々の調整部材Xの長さを短くすれば、系列(i)のように、トーションバー3a,3bの軸方向に連続して特性調整部11a〜11dを形成する場合に比べて、特性調整部11a〜11dに発生する剪断応力を小さくできる。
そして、特性調整部11a〜11dに発生する剪断応力を小さくできれば、ボイドの発生、引いては、特性調整部11a〜11dを含むトーションバー3a,3b全体の捩れ剛性の変化を抑制でき、可動部4の共振周波数が変化してしまうことを抑制できる。
Here, the C pattern of the series (i) and the C pattern of the series (ii) show substantially the same Q value, but as in the series (ii), the characteristic adjustment unit is arranged in the axial direction of the torsion bars 3a and 3b. If 11a-11d is divided | segmented into plurality and the length of each adjustment member X is shortened, characteristic adjustment part 11a-11d will be formed continuously in the axial direction of torsion bar 3a, 3b like series (i). Compared with the case where it does, the shear stress which generate | occur | produces in the characteristic adjustment parts 11a-11d can be made small.
If the shear stress generated in the characteristic adjusting units 11a to 11d can be reduced, the generation of voids, and hence the change in the torsional rigidity of the entire torsion bars 3a and 3b including the characteristic adjusting units 11a to 11d can be suppressed. 4 can be prevented from changing.

このため、系列(i)のように、トーションバー3a,3bの軸方向に連続して特性調整部11a〜11dを形成するパターンよりも、系列(ii)のように、トーションバー3a,3bの軸方向に特性調整部11a〜11dを複数に分断して設け、個々の調整部材Xのトーションバー3a,3bの軸方向の長さが短くなるようにすることが好ましい。
換言すれば、特性調整部11a〜11dに発生する剪断応力を小さくして、可動部4の共振周波数の変化を抑制するため、特性調整部11は多くに分割して分散配置させることが好ましく、特性調整部11a〜11dの形成パターンは、要求のQ値が得られ、かつ、共振周波数の変化を抑制できるように選択するとよい。
For this reason, the pattern of the torsion bars 3a and 3b as in the series (ii) is higher than the pattern in which the characteristic adjustment units 11a to 11d are formed continuously in the axial direction of the torsion bars 3a and 3b as in the series (i). It is preferable that the characteristic adjusting portions 11a to 11d are divided into a plurality of portions in the axial direction so that the lengths of the individual adjusting members X in the axial direction of the torsion bars 3a and 3b are shortened.
In other words, in order to reduce the shear stress generated in the characteristic adjusting units 11a to 11d and suppress the change in the resonance frequency of the movable unit 4, it is preferable that the characteristic adjusting unit 11 is divided and distributed in many parts. The formation patterns of the characteristic adjustment units 11a to 11d may be selected so that a required Q value can be obtained and a change in resonance frequency can be suppressed.

尚、図5に示す系列(i)及び系列(ii)では、トーションバー3a,3bを挟んで一方側に2列、他方側に2列の計4列の特性調整部11a〜11dを形成したが、列数を4列に限定するものではなく、トーションバー3a,3bを挟んで一方側に1列、他方側に1列の計2列の特性調整部11を形成させたり、トーションバー3a,3bを挟んで一方側に3列、他方側に3列の計6列の特性調整部11を形成させたりすることができ、列数を4列に限定するものではない。   Incidentally, in the series (i) and series (ii) shown in FIG. 5, the characteristic adjustment portions 11a to 11d of a total of four rows, two rows on one side and two rows on the other side with the torsion bars 3a and 3b interposed therebetween, are formed. However, the number of columns is not limited to four, and the characteristic adjusting portions 11 of two rows in total, one row on one side and one row on the other side across the torsion bars 3a and 3b, or the torsion bars 3a , 3b, the characteristic adjustment section 11 having a total of 6 rows, 3 rows on one side and 3 rows on the other side, can be formed, and the number of rows is not limited to four.

また、例えば、トーションバー3a,3bを挟んで対称位置に形成される特性調整部11a,11dの全長と、同じく対称位置に形成される特性調整部11b,11cの全長とを、相互に異なる長さにすることもできる。
更に、特性調整部11a,11dと特性調整部11b,11cとの一方がトーションバー3a,3bの軸方向に分断され、他方がトーションバー3a,3bの軸方向に連続して形成される構成とすることもできる。
Further, for example, the lengths of the characteristic adjusting portions 11a and 11d formed at symmetrical positions across the torsion bars 3a and 3b and the lengths of the characteristic adjusting portions 11b and 11c similarly formed at symmetrical positions are different from each other. You can also make it.
Further, one of the characteristic adjusting portions 11a and 11d and the characteristic adjusting portions 11b and 11c is divided in the axial direction of the torsion bars 3a and 3b, and the other is formed continuously in the axial direction of the torsion bars 3a and 3b. You can also

また、所定幅及び所定長さの調整部材Xを千鳥状に配置したり、調整部材Xを円弧状に並べたりすることが可能であって、調整部材Xの配置は、縦横に一定の間隔で直線的に並べる構成に限定されない。
また、短冊状の特性調整部11を、その長手方向をトーションバー3a,3bの幅方向として配置することができ、更に、特性調整部11の形状は短冊状に限定されず、楕円形などの他の形状を適宜選択できる。
Further, the adjustment members X having a predetermined width and a predetermined length can be arranged in a staggered manner, or the adjustment members X can be arranged in an arc shape, and the adjustment members X are arranged at regular intervals in the vertical and horizontal directions. The configuration is not limited to a linear arrangement.
Further, the strip-shaped characteristic adjusting unit 11 can be arranged with the longitudinal direction thereof set as the width direction of the torsion bars 3a and 3b. Further, the shape of the characteristic adjusting unit 11 is not limited to the strip shape, and may be an ellipse or the like. Other shapes can be selected as appropriate.

また、前記トーションバー3a,3bそれぞれに形成されるアルミニウム配線6は1本に限定されるものではなく、図5の系列(iii)及び系列(iv)に示すように、前記トーションバー3a,3bそれぞれに複数(系列(iii)及び系列(iv)の場合、2本)のアルミニウム配線6が相互に平行に形成される構成であっても良い。
1個のトーションバー3上に複数形成されるアルミニウム配線6は、1個の電極端子7に対し並列に接続される構成であっても良いし、また、一対の電極端子7a,7bを固定部2の一方端(トーションバー3a,3bの一方側)に並べて配置し、電極端子7aに接続されるアルミニウム配線と、電気端子7bに接続されるアルミニウム配線とが、同じトーションバー3上に併設される構成であっても良い。
Further, the number of aluminum wirings 6 formed on each of the torsion bars 3a and 3b is not limited to one, and as shown in the series (iii) and series (iv) of FIG. 5, the torsion bars 3a and 3b A plurality (two in the case of series (iii) and series (iv)) of aluminum wirings 6 may be formed in parallel to each other.
A plurality of aluminum wirings 6 formed on one torsion bar 3 may be configured to be connected in parallel to one electrode terminal 7, and a pair of electrode terminals 7a and 7b may be fixed portions. 2 are arranged side by side (one side of the torsion bars 3a and 3b), and an aluminum wiring connected to the electrode terminal 7a and an aluminum wiring connected to the electric terminal 7b are provided on the same torsion bar 3. It may be a configuration.

図5の系列(iii)に示す例では、2本のアルミニウム配線6-1,6-2が、トーションバー3の軸に対して線対称に相互に近接して平行に配置され、これら2本のアルミニウム配線6-1,6-2を挟むように、両側にそれぞれ1列の計2列の特性調整部11a,11bが形成される。
また、系列(iii)のAパターン〜Dパターンでは、2列の特性調整部11a,11bが、トーションバー3の軸方向に沿って複数に分断され、かつ、調整部材Xのトーションバー3の軸方向に沿った並び数(分割数)を、1個から4個まで段階的に増やしており、調整部材Xの並び数(特性調整部11の全長L)が増えることで、Q値が減少する特性を示している。
In the example shown in the series (iii) of FIG. 5, two aluminum wirings 6-1 and 6-2 are arranged in parallel and close to each other in line symmetry with respect to the axis of the torsion bar 3. A total of two rows of characteristic adjusting portions 11a and 11b are formed on each side so as to sandwich the aluminum wirings 6-1 and 6-2.
In the A pattern to the D pattern of the series (iii), the two rows of characteristic adjusting portions 11a and 11b are divided into a plurality along the axial direction of the torsion bar 3, and the axis of the torsion bar 3 of the adjusting member X The number of arrangements (number of divisions) along the direction is increased stepwise from 1 to 4, and the Q value decreases as the number of adjustment members X arranged (the total length L of the characteristic adjustment unit 11) increases. The characteristics are shown.

一方、図5の系列(iv)に示す例では、2本のアルミニウム配線6-1,6-2が、トーションバー3の両側面に近い側に配置されることで、平行に対向する2本のアルミニウム配線6-1,6-2の間隔が空けられ、この2本のアルミニウム配線6-1,6-2で挟まれる領域に、2列の特性調整部11a,11bをトーションバー3の軸に対して線対称に配置している。
この系列(iv)のAパターン〜Dパターンでも、系列(iii)のAパターン〜Dパターンと同様に、調整部材Xのトーションバー3の軸方向に沿った並び数(分割数)を、1個から4個まで段階的に増やしており、調整部材Xの並び数(特性調整部11の全長L)が増えることで、Q値が減少する特性を示している。
On the other hand, in the example shown in the series (iv) of FIG. 5, the two aluminum wirings 6-1 and 6-2 are arranged on the side close to the both side surfaces of the torsion bar 3, so The aluminum wirings 6-1 and 6-2 are spaced apart from each other, and two rows of the characteristic adjusting portions 11a and 11b are connected to the shaft of the torsion bar 3 in a region sandwiched between the two aluminum wirings 6-1 and 6-2. Are arranged symmetrically with respect to the axis.
Also in the A pattern to D pattern of the series (iv), the number of arrangements (the number of divisions) along the axial direction of the torsion bar 3 of the adjustment member X is one as in the A pattern to D pattern of the series (iii). The number of adjustment members X is increased step by step, and the Q value decreases as the number of adjustment members X arranged (the total length L of the characteristic adjustment unit 11) increases.

従って、1個のトーションバー3上にアルミニウム配線6が複数形成される構成においても、特性調整部11を付加し、かつ、特性調整部11の形成パターンを選択することで、アクチュエータ1のQ値を調整することが可能である。
ここで、1個のトーションバー3上にアルミニウム配線6が1本だけ形成される構成に対して、アルミニウム配線6を2本に増やすことによっても、Q値が減少変化するから、実際のQ値を要求値に調整するために、1個のトーションバー3上に形成されるアルミニウム配線6を1本から複数に増やし、更に、特性調整部11を付加的に形成させることで、実際のQ値を要求値にまで減少させることができる。
Accordingly, even in a configuration in which a plurality of aluminum wirings 6 are formed on one torsion bar 3, the Q value of the actuator 1 can be obtained by adding the characteristic adjustment unit 11 and selecting the formation pattern of the characteristic adjustment unit 11. Can be adjusted.
Here, in contrast to the configuration in which only one aluminum wiring 6 is formed on one torsion bar 3, the Q value decreases and changes even when the number of aluminum wirings 6 is increased to two. In order to adjust the value to the required value, the number of aluminum wirings 6 formed on one torsion bar 3 is increased from one to a plurality, and the characteristic adjusting unit 11 is additionally formed, so that the actual Q value is increased. Can be reduced to the required value.

この場合、増やしたアルミニウム配線6は、駆動コイル5の通電回路を構成すると共に、可動部4の振動特性(Q値)を調整するための特性調整部11としても機能することになる。
尚、トーションバー3の軸に沿って配されるアルミニウム配線の両側に線対称に2本のアルミニウム配線を配し、計3本のアルミニウム配線がトーションバー3に配される構成であっても良いし、この3本のアルミニウム配線がトーションバー3に配される構成において、中央の1本と両側の2本とで挟まれる2つの領域それぞれに特性調整部11を形成させることができる。
In this case, the increased aluminum wiring 6 constitutes an energization circuit for the drive coil 5 and also functions as a characteristic adjustment unit 11 for adjusting the vibration characteristic (Q value) of the movable unit 4.
A configuration in which two aluminum wirings are arranged symmetrically on both sides of the aluminum wiring arranged along the axis of the torsion bar 3 and a total of three aluminum wirings are arranged on the torsion bar 3 may be adopted. In the configuration in which the three aluminum wirings are arranged on the torsion bar 3, the characteristic adjusting unit 11 can be formed in each of two regions sandwiched between the central one and the two on both sides.

また、系列(iii)及び系列(iv)では、特性調整部11が、トーションバー3の軸方向に複数に分断される構成としたが、特性調整部11を、トーションバー3の軸方向に連続して設けることができる。
但し、系列(iii)及び系列(iv)のように、特性調整部11をトーションバー3の軸方向に複数に分断した方が、特性調整部11a〜11dに発生する剪断応力を小さくして、可動部4の共振周波数の変化を抑制でき、特性調整部11をトーションバー3の軸方向に連続して設ける形成パターンよりも好ましい。
In the series (iii) and the series (iv), the characteristic adjustment unit 11 is divided into a plurality of parts in the axial direction of the torsion bar 3, but the characteristic adjustment unit 11 is continuously arranged in the axial direction of the torsion bar 3. Can be provided.
However, as in series (iii) and series (iv), dividing the characteristic adjusting unit 11 into a plurality of parts in the axial direction of the torsion bar 3 reduces the shear stress generated in the characteristic adjusting units 11a to 11d, A change in the resonance frequency of the movable portion 4 can be suppressed, which is preferable to a formation pattern in which the characteristic adjusting portion 11 is continuously provided in the axial direction of the torsion bar 3.

上記系列(i)〜(iv)に示した例では、トーションバー3a,3b上に設けられる特性調整部11a〜11dの全長(調整部材Xのトーションバー3の軸方向に沿った並び数)を変更することで、Q値の調整を図るが、トーションバー3の幅方向における特性調整部11の並び数を変更することで、Q値を調整する構成とすることができる。
更に、上記系列(i)〜(iv)に示した例では、特性調整部11a〜11dは、駆動コイル5の通電回路を構成しない(電気端子7a,7b及び駆動コイル5に対して電気的に接続されない)が、特性調整部11はアルミニウム配線6と同じ配線材料で形成されるから、Q値調整のために設けられる特性調整部11を、電気端子7a,7b及び駆動コイル5に対して電気的に接続することで、配線を兼ねるように構成することができる。
In the examples shown in the above series (i) to (iv), the total length of the characteristic adjusting portions 11a to 11d provided on the torsion bars 3a and 3b (the number of alignment members X along the axial direction of the torsion bar 3) is calculated. The Q value is adjusted by changing, but the Q value can be adjusted by changing the number of the characteristic adjusting units 11 arranged in the width direction of the torsion bar 3.
Furthermore, in the examples shown in the series (i) to (iv), the characteristic adjustment units 11a to 11d do not constitute an energization circuit for the drive coil 5 (electrically connected to the electrical terminals 7a and 7b and the drive coil 5). However, since the characteristic adjusting unit 11 is formed of the same wiring material as that of the aluminum wiring 6, the characteristic adjusting unit 11 provided for adjusting the Q value is electrically connected to the electric terminals 7a and 7b and the drive coil 5. By connecting them together, it can be configured to also serve as wiring.

以下では、特性調整部11が配線を兼ね、駆動コイル5の通電回路を構成する実施形態を、図6に基づいて説明する。
図6の系列(v)のAパターンは、特性調整部11を備えず、トーションバー3a,3b上にアルミニウム配線6a,6bのみが形成される場合を示し、これに対し、同じ系列(v)のBパターン〜Dパターンは、トーションバー3a,3b上に形成するアルミニウム配線6の数を、2本、3本、4本と増やしたものであり、アルミニウム配線6の数を増やすことで、Q値が低下する特性を示す。
Hereinafter, an embodiment in which the characteristic adjusting unit 11 also serves as a wiring and constitutes an energization circuit of the drive coil 5 will be described with reference to FIG.
The A pattern of the series (v) in FIG. 6 shows the case where the characteristic adjusting unit 11 is not provided and only the aluminum wirings 6a and 6b are formed on the torsion bars 3a and 3b, whereas the same series (v) The B pattern to the D pattern are obtained by increasing the number of aluminum wirings 6 formed on the torsion bars 3a and 3b to 2, 3, and 4, and by increasing the number of aluminum wirings 6, It shows the characteristic that the value decreases.

ここで、系列(v)のAパターンを基準とすると、Bパターン〜Dパターンで増やしたアルミニウム配線6は、Q値を低下させるために付加された特性調整部11に相当することになり、Q値を調整するための特性調整部11は、駆動コイル5の通電回路を構成しないもの(前記通電回路に対して電気的に遮断されたもの)に限定されず、電気端子7と駆動コイル5とを電気的に接続し、駆動コイル5の通電回路を構成する配線であってもよい。
換言すれば、Q値を調整するために形成した特性調整部11を、電気端子7と駆動コイル5とに電気的に接続すれば配線を兼ねることになり、また、電気端子7と駆動コイル5とに電気的に接続しない場合は、配線としては機能せず、振動特性(Q値)調整用としてのみ機能することになる。
Here, when the A pattern of the series (v) is used as a reference, the aluminum wiring 6 increased in the B pattern to the D pattern corresponds to the characteristic adjusting unit 11 added to reduce the Q value. The characteristic adjustment unit 11 for adjusting the value is not limited to the one that does not constitute the energization circuit of the drive coil 5 (the one that is electrically cut off from the energization circuit), and the electrical terminal 7, the drive coil 5, May be a wiring that constitutes an energization circuit of the drive coil 5.
In other words, if the characteristic adjustment unit 11 formed for adjusting the Q value is electrically connected to the electrical terminal 7 and the drive coil 5, it also serves as a wiring, and the electrical terminal 7 and the drive coil 5 When not electrically connected to each other, it does not function as wiring and functions only for adjusting vibration characteristics (Q value).

従って、Q値を低下させて要求のQ値に調整するために、トーションバー3a,3b上に形成するアルミニウム配線6の数を、1本(必要最小数)から増やすように構成することができ、この場合、増やしたアルミニウム配線6が、Q値を調整するための特性調整部11に相当することになる。
前述のように、系列(iii)及び系列(iv)のアルミニウム配線6-1,6-2が、1つの電極端子7に対し並列に接続される場合、2本のうちの1本は、駆動コイル5の通電回路を構成とすると共に、Q値を調整するための特性調整部11として付加されたものであると見なすことができる。
Accordingly, the number of aluminum wirings 6 formed on the torsion bars 3a and 3b can be increased from one (minimum required number) in order to reduce the Q value and adjust it to the required Q value. In this case, the increased aluminum wiring 6 corresponds to the characteristic adjusting unit 11 for adjusting the Q value.
As described above, when the aluminum wires 6-1 and 6-2 of the series (iii) and the series (iv) are connected in parallel to one electrode terminal 7, one of the two is driven. It can be considered that the energization circuit of the coil 5 is configured and added as a characteristic adjustment unit 11 for adjusting the Q value.

尚、一対の電極端子7a,7bを固定部2の一方端(トーションバー3a,3bの一方側)に並べて配置し、電極端子7aに接続されるアルミニウム配線と、電気端子7bに接続されるアルミニウム配線とを、同じトーションバー3上に併設させる場合には、この必要最小数である2本のアルミニウム配線のいずれか一方と並列に接続されるアルミニウム配線を付加することで、Q値を低下させる調整が行われ、前記付加したアルミニウム配線が特性調整部に相当することになる。   The pair of electrode terminals 7a and 7b are arranged side by side at one end of the fixed portion 2 (one side of the torsion bars 3a and 3b), and aluminum wiring connected to the electrode terminal 7a and aluminum connected to the electric terminal 7b. When wiring is provided on the same torsion bar 3, the Q value is lowered by adding an aluminum wiring connected in parallel with one of the two required aluminum wirings. Adjustment is performed, and the added aluminum wiring corresponds to the characteristic adjusting unit.

また、1本のトーションバー3上に複数のアルミニウム配線6を備える場合において、これらアルミニウム配線6をトーションバー3の軸方向に分断させて設けるようにすれば、分断させない場合に比べてQ値を高くすることができ、更に、共振周波数の変化を抑制することができる。
アルミニウム配線6としても機能する特性調整部11を分断させた場合のQ値変化の様子を、図6の系列(vi),(vii)に示してあり、この系列(vi),(vii)に示すように、アルミニウム配線6の数を変化させることなく、トーションバー3の軸方向におけるアルミニウム配線6の分断数を増やすことで、Q値を増大させることができる。
Further, in the case where a plurality of aluminum wirings 6 are provided on one torsion bar 3, if these aluminum wirings 6 are provided in the axial direction of the torsion bar 3, the Q value is higher than that in the case where the aluminum wiring 6 is not divided. In addition, the resonance frequency can be prevented from changing.
The state of the Q value change when the characteristic adjusting unit 11 that also functions as the aluminum wiring 6 is divided is shown in the series (vi) and (vii) of FIG. 6, and the series (vi) and (vii) As shown, the Q value can be increased by increasing the number of divisions of the aluminum wiring 6 in the axial direction of the torsion bar 3 without changing the number of aluminum wirings 6.

即ち、図6の系列(vi),(vii)の場合、Aパターンは、トーションバー3の軸方向において分断されないアルミニウム配線6が複数併設されるが、Bパターンは、各アルミニウム配線6をトーションバー3の軸方向に2個に分断し、また、Cパターンは、各アルミニウム配線6をトーションバー3の軸方向に3個に分断し、更に、Dパターンは、各アルミニウム配線6をトーションバー3の軸方向に4個に分断しており、分断数が増えるに従ってQ値は増大する傾向を示す。   That is, in the case of the series (vi) and (vii) in FIG. 6, the A pattern is provided with a plurality of aluminum wirings 6 that are not divided in the axial direction of the torsion bar 3, while the B pattern has each aluminum wiring 6 connected to the torsion bar. The C pattern divides each aluminum wiring 6 into three in the axial direction of the torsion bar 3, and the D pattern further divides each aluminum wiring 6 into the torsion bar 3. It is divided into four in the axial direction, and the Q value tends to increase as the number of divisions increases.

ここで、アルミニウム配線6をトーションバー3の軸方向に分断して設ける場合、分断部分は電気的に非導通状態となるので、系列(vi),(vii)に示す例では、前記分断部分に補助導通部を設けて導通させている。
具体的には、可動部4から固定部2にかけての全ての分断部分を包含する領域に、半導体基板材料に不純物を拡散させて拡散導通部31を形成し、この拡散導通部31を介して分断部分が電気的に導通されるようにしてある。
Here, when the aluminum wiring 6 is provided by being divided in the axial direction of the torsion bar 3, since the divided portion is electrically non-conductive, in the examples shown in series (vi), (vii) An auxiliary conduction part is provided for conduction.
Specifically, a diffusion conduction portion 31 is formed by diffusing impurities in the semiconductor substrate material in a region including all the division portions from the movable portion 4 to the fixed portion 2, and the division conduction portion 31 is divided through this diffusion conduction portion 31. The part is made to be electrically conductive.

前記拡散導通部31を形成する場合、図4に示す工程(b)において、酸化膜22aの拡散導通部31の形成領域に相当する部分を除去し、この酸化膜22aが除去されたシリコンウェハ21aの領域に、不純物イオンの注入或いは熱拡散によって拡散導通部31を形成する。以後は、前記工程と同様にして、アルミニウム配線6等を形成させる。   When forming the diffusion conduction part 31, in the step (b) shown in FIG. 4, a portion corresponding to the formation region of the diffusion conduction part 31 of the oxide film 22a is removed, and the silicon wafer 21a from which the oxide film 22a has been removed. In this region, the diffusion conduction portion 31 is formed by implantation of impurity ions or thermal diffusion. Thereafter, the aluminum wiring 6 and the like are formed in the same manner as in the above process.

上記実施形態では、前記特性調整部11を、アルミニウム配線6a,6bの形成工程において同じ配線材料を用いて形成する構成としたが、前記特性調整部11を、前記配線保護膜24と同じ材料によって配線保護膜24の形成行程において同時に形成させることができる。
図7は、前記特性調整部11を、前記配線保護膜24と同じ材料によって形成させる実施形態を示す。
In the above embodiment, the characteristic adjusting unit 11 is formed using the same wiring material in the formation process of the aluminum wirings 6a and 6b. However, the characteristic adjusting unit 11 is made of the same material as the wiring protective film 24. They can be formed simultaneously in the process of forming the wiring protective film 24.
FIG. 7 shows an embodiment in which the characteristic adjusting unit 11 is formed of the same material as the wiring protective film 24.

図7に示す系列(viii)は、前記系列(i)と同様な配置パターンで特性調整部11を設けたものであり、トーションバー3a,3bの軸方向に沿って延設される4列の特性調整部11a〜11dを備え、これら4列の特性調整部11a〜11dは、トーションバー3a,3bの幅方向でアルミニウム配線6a,6bを両側から挟むように、アルミニウム配線6a,6bを挟んで両側に2列ずつ配され、アルミニウム配線6a,6bを軸として線対称に設けられる。
但し、前記特性調整部11a〜11dは、前記配線保護膜24と同じ材料(例えばポリイミドなど)によって、配線保護膜24の形成工程(図4の(e)に示す工程)で同時に形成されるものである。
The series (viii) shown in FIG. 7 is provided with the characteristic adjustment unit 11 in the same arrangement pattern as the series (i), and includes four rows extending along the axial direction of the torsion bars 3a and 3b. The characteristic adjustment units 11a to 11d are provided, and these four rows of characteristic adjustment units 11a to 11d sandwich the aluminum wirings 6a and 6b so as to sandwich the aluminum wirings 6a and 6b from both sides in the width direction of the torsion bars 3a and 3b. Two rows are arranged on both sides, and are provided symmetrically about the aluminum wirings 6a and 6b.
However, the characteristic adjusting portions 11a to 11d are formed simultaneously with the same material (for example, polyimide) as the wiring protective film 24 in the step of forming the wiring protective film 24 (the process shown in FIG. 4E). It is.

前記配線保護膜24の形成工程は、例えば、感光性ポリイミドをスピンコートにより均一に塗布し、塗布後、アルミニウム配線6a,6bの形成領域に相当する部分が開口した形状のフォトマスクを基板上に被せ、フォトマスクの上方より紫外線を照射して感光性ポリイミドの露光を行い、露光後、露光された領域以外の感光性ポリイミドを現像液により除去することにより、露光された部分、即ち、アルミニウム配線6a,6bの形成領域に相当する部分のみが現像液に溶解されずに残り、配線保護膜24として形成される。
ここで、前記特性調整部11a〜11dを、配線保護膜24と同じ材料(感光性ポリイミド)で形成させる場合には、アルミニウム配線6a,6bの形成領域及び特性調整部11a〜11dの形成領域が開口したフォトマスクを用いて感光性ポリイミドの紫外線露光を行わせ、露光された領域以外を現像液で溶解させることで、配線保護膜24と同時に、特性調整部11a〜11dを形成することができる。
In the step of forming the wiring protective film 24, for example, photosensitive polyimide is uniformly applied by spin coating, and after coating, a photomask having a shape corresponding to the formation region of the aluminum wirings 6a and 6b is formed on the substrate. Cover the photomask to expose the photosensitive polyimide by irradiating ultraviolet rays from the top of the photomask. After the exposure, the photosensitive polyimide other than the exposed area is removed with a developer to expose the exposed portion, that is, the aluminum wiring. Only the portion corresponding to the formation regions 6a and 6b remains without being dissolved in the developer, and is formed as the wiring protective film 24.
Here, when the characteristic adjusting portions 11a to 11d are formed of the same material (photosensitive polyimide) as the wiring protective film 24, the formation regions of the aluminum wirings 6a and 6b and the forming regions of the characteristic adjusting portions 11a to 11d are as follows. The characteristic adjustment portions 11a to 11d can be formed at the same time as the wiring protective film 24 by exposing the photosensitive polyimide to ultraviolet rays using an opened photomask and dissolving the exposed area with a developing solution. .

そして、図7の系列(viii)に示すように、配線保護膜24と同じ材料で形成される特性調整部11a〜11dにおいても、アルミニウム配線6a,6bと同じ材料で特性調整部11a〜11dを形成させる場合と同様に、特性調整部11a〜11dのトーションバー3a,3bの軸方向における長さを長くすることで、Q値が減少する傾向を示す。
従って、配線保護膜24と同じ材料で形成される特性調整部11a〜11dの長さの調整によって、可動部4の振動特性(Q値)を要求値に設定することができる。
尚、配線保護膜24と同じ材料で形成される特性調整部11a〜11dの本数や幅を変化させることによっても、振動特性(Q値)を変更できる。
As shown in the series (viii) of FIG. 7, the characteristic adjusting units 11a to 11d formed of the same material as the wiring protective film 24 are also formed of the characteristic adjusting units 11a to 11d using the same material as the aluminum wirings 6a and 6b. Similarly to the case of forming, the Q value tends to decrease by increasing the length in the axial direction of the torsion bars 3a and 3b of the characteristic adjusting portions 11a to 11d.
Therefore, the vibration characteristic (Q value) of the movable part 4 can be set to a required value by adjusting the lengths of the characteristic adjustment parts 11a to 11d formed of the same material as the wiring protective film 24.
The vibration characteristics (Q value) can also be changed by changing the number and width of the characteristic adjusting portions 11a to 11d formed of the same material as the wiring protective film 24.

また、図7の系列(ix)は、アルミニウム配線6をトーションバー3の軸方向に分断して設け、分断部分が、半導体基板材料に不純物を拡散させて形成した拡散導通部31を介して電気的に導通されるようにし、更に、トーションバー3a,3bの幅方向でアルミニウム配線6a,6bを両側から挟むように、アルミニウム配線6a,6b及び拡散導通部31を挟んで両側に1列ずつ、計2列の特性調整部11a,11bを配線保護膜24と同じ材料で形成する構成とした例を示す。
図7の系列(ix)の場合、拡散導通部31及びアルミニウム配線6a,6bを包含する領域を被覆するように配線保護膜24を形成するが、この配線保護膜24を形成する工程で、特性調整部11a,11bを配線保護膜24と同じ材料で形成する。
In the series (ix) of FIG. 7, the aluminum wiring 6 is divided in the axial direction of the torsion bar 3, and the divided portion is electrically connected via a diffusion conduction portion 31 formed by diffusing impurities in the semiconductor substrate material. In addition, the aluminum wires 6a and 6b are sandwiched from both sides in the width direction of the torsion bars 3a and 3b, and one row is arranged on both sides of the aluminum wires 6a and 6b and the diffusion conducting portion 31. An example is shown in which a total of two rows of characteristic adjustment portions 11 a and 11 b are formed of the same material as the wiring protective film 24.
In the case of the series (ix) in FIG. 7, the wiring protective film 24 is formed so as to cover the region including the diffusion conduction part 31 and the aluminum wirings 6 a and 6 b. The adjusters 11a and 11b are formed of the same material as the wiring protective film 24.

特性調整部11a,11bと配線保護膜24との同時形成は、前述のように、拡散導通部31及びアルミニウム配線6a,6bを包含する領域及び特性調整部11a,11bの形成領域を開口とするマスクを用いて行える。
図7の系列(ix)のアルミニウム配線6をトーションバー3の軸方向に分断して設ける場合においても、特性調整部11a,11bのトーションバー3a,3b軸方向における長さを長くすることで、Q値が減少する傾向を示し、更に、アルミニウム配線6を分断させることはQ値を増大変化させることになるから、アルミニウム配線6の分断と特性調整部11a,11bの長さとでQ値が特定されることになる。
The simultaneous formation of the characteristic adjusting portions 11a and 11b and the wiring protective film 24 uses the region including the diffusion conducting portion 31 and the aluminum wirings 6a and 6b and the formation region of the characteristic adjusting portions 11a and 11b as described above. This can be done using a mask.
Even when the aluminum wiring 6 of the series (ix) of FIG. 7 is divided and provided in the axial direction of the torsion bar 3, by increasing the length of the characteristic adjusting portions 11a and 11b in the axial direction of the torsion bar 3a and 3b, The Q value tends to decrease, and further, the division of the aluminum wiring 6 results in an increase in the Q value. Therefore, the Q value is specified by the division of the aluminum wiring 6 and the length of the characteristic adjusting portions 11a and 11b. Will be.

従って、配線保護膜24と同じ材料で形成される特性調整部11a,11bの長さの調整及びアルミニウム配線6の分断数の設定とによって、可動部4の振動特性(Q値)を要求値に設定することができる。
尚、配線保護膜24と同じ材料で形成される特性調整部11を、図5の系列(ii)〜(iv)と同様に、トーションバー3a,3b軸方向において分断させて設けることができ、また、図5の系列(iii)と同様に、複数並んだアルミニウム配線6を挟んで両側に配線保護膜24と同じ材料で形成される特性調整部11を配置することができ、更に、図5の系列(iv)と同様に、アルミニウム配線6で挟まれる領域に、配線保護膜24と同じ材料で形成される特性調整部11を配置することもできる。
Therefore, the vibration characteristic (Q value) of the movable part 4 is set to the required value by adjusting the length of the characteristic adjusting parts 11a and 11b formed of the same material as the wiring protective film 24 and setting the number of divisions of the aluminum wiring 6. Can be set.
In addition, the characteristic adjustment part 11 formed with the same material as the wiring protective film 24 can be divided and provided in the axial direction of the torsion bars 3a and 3b, similarly to the series (ii) to (iv) of FIG. Further, similarly to the series (iii) of FIG. 5, the characteristic adjusting portions 11 formed of the same material as the wiring protective film 24 can be arranged on both sides of the plurality of arranged aluminum wirings 6, and further, FIG. Similarly to the series (iv), the characteristic adjusting portion 11 formed of the same material as the wiring protective film 24 can be disposed in a region sandwiched between the aluminum wirings 6.

尚、上記実施形態における固定部2を、前記トーションバー3a,3bの軸方向と直交する方向に、一対のトーションバーによって、第2固定部に支持させ、第2固定部に対して、固定部2及び可動部4を一体として揺動させ、更に、固定部2に対して可動部4を揺動させることで、可動部4が2次元に揺動する構成であってもよい。
この場合、第2固定部に対して固定部2を支持するトーションバー上に形成させる特性調整部11の形成パターンと、固定部2に対して可動部4を支持するトーションバー上に形成させる特性調整部11の形成パターンとの違いによって、第2固定部に対する固定部2及び可動部4の振動特性(Q値)と、固定部2に対する可動部4の振動特性(Q値)とを個別に調整することが可能である。
The fixing portion 2 in the above embodiment is supported by the second fixing portion by a pair of torsion bars in a direction orthogonal to the axial direction of the torsion bars 3a and 3b, and the fixing portion is fixed to the second fixing portion. The movable part 4 may be configured to swing two-dimensionally by swinging the movable part 4 and the movable part 4 together and further swinging the movable part 4 relative to the fixed part 2.
In this case, the formation pattern of the characteristic adjusting part 11 formed on the torsion bar that supports the fixed part 2 with respect to the second fixed part, and the characteristic that is formed on the torsion bar that supports the movable part 4 with respect to the fixed part 2 The vibration characteristics (Q value) of the fixed part 2 and the movable part 4 with respect to the second fixed part and the vibration characteristic (Q value) of the movable part 4 with respect to the fixed part 2 are individually determined depending on the difference from the formation pattern of the adjusting part 11. It is possible to adjust.

例えば、ラスタスキャンにおける垂直走査に相当する側のQ値が、水平走査側のQ値よりも低くなるように、前記特性調整部11を形成すれば、水平走査を共振周波数付近の周波数の交流電流を用いて高速に行わせつつ、垂直走査を共振周波数よりも低い周波数によって低速に行わせる場合に、共振周波数よりも低い周波数の交流電流に、共振周波数成分が重畳しても、可動部4が微振動することを抑制でき、安定した低速駆動を行える。   For example, if the characteristic adjustment unit 11 is formed so that the Q value corresponding to the vertical scan in the raster scan is lower than the Q value on the horizontal scan side, the horizontal scan is performed with an alternating current having a frequency near the resonance frequency. When the vertical scanning is performed at a low speed with a frequency lower than the resonance frequency while the high frequency is used, the movable part 4 is not affected even if the resonance frequency component is superimposed on the alternating current having a frequency lower than the resonance frequency. Slight vibration can be suppressed and stable low-speed driving can be performed.

また、上記実施形態では、電磁駆動式のアクチュエータに適用した例を示したが、本発明の適用が可能なアクチュエータは、これに限らず、静電駆動式、圧電駆動式等の駆動方式のアクチュエータにも適用できる。
更に、配線材料で形成される特性調整部11の厚みtは、アルミニウム配線6a,6bや駆動コイル5とは異なる厚みtに形成されてもよし、同様に、配線保護膜24と同じ材料で形成される特性調整部11の厚みtは、配線保護膜24とは異なる厚みtに形成されてもよい。また、固定部2・可動部4の外形形状は、四角形に限定されず、丸形や楕円形などであってもよい。
Moreover, although the example applied to the electromagnetic drive type actuator was shown in the said embodiment, the actuator which can apply this invention is not restricted to this, Actuator of drive systems, such as an electrostatic drive type and a piezoelectric drive type, It can also be applied to.
Further, the thickness t of the characteristic adjusting portion 11 formed of the wiring material may be formed to a thickness t different from that of the aluminum wirings 6a and 6b and the drive coil 5, and similarly formed of the same material as the wiring protective film 24. The thickness t of the characteristic adjusting unit 11 to be formed may be different from the thickness t of the wiring protective film 24. Further, the outer shape of the fixed portion 2 and the movable portion 4 is not limited to a quadrangle, and may be a round shape or an oval shape.

1 プレーナ型アクチュエータ
2 固定部
3a,3b トーションバー
4 可動部
5 駆動コイル
6a,6b アルミニウム配線
7a,7b 電極端子
8 永久磁石
11 特性調整部
24 配線保護膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Planar type actuator 2 Fixed part 3a, 3b Torsion bar 4 Movable part 5 Drive coil 6a, 6b Aluminum wiring 7a, 7b Electrode terminal 8 Permanent magnet 11 Characteristic adjustment part 24 Wiring protective film

Claims (10)

固定部と、電気要素を備えた可動部と、前記固定部に前記可動部を揺動可能に軸支するトーションバーとを、半導体基板で形成し、前記トーションバー上に、前記電気要素の通電回路を構成する配線が形成されるプレーナ型アクチュエータにおいて、
前記トーションバー上に、前記配線の材料によって形成されると共に通電回路を構成せず電気的に遮断された調整部を備えたことを特徴とするプレーナ型アクチュエータ。
A fixed portion, a movable portion having an electric element, and a torsion bar that pivotally supports the movable portion on the fixed portion so as to be swingable are formed of a semiconductor substrate, and the electric element is energized on the torsion bar. In the planar type actuator in which the wiring constituting the circuit is formed,
A planar actuator, comprising: an adjustment part formed on the torsion bar, which is made of the material of the wiring, and which is electrically disconnected without forming an energization circuit .
固定部と、電気要素を備えた可動部と、前記固定部に前記可動部を揺動可能に軸支するトーションバーとを、半導体基板で形成し、
前記トーションバー上に、前記電気要素の通電回路を構成する配線が形成されると共に、前記配線を被覆する配線保護膜が形成されるプレーナ型アクチュエータにおいて、
前記トーションバー上に、前記配線保護膜の材料によって前記配線保護膜とは異なる領域に形成された調整部を備えたことを特徴とするプレーナ型アクチュエータ。
A fixed portion, a movable portion provided with an electric element, and a torsion bar that pivotally supports the movable portion on the fixed portion so as to be swingable are formed of a semiconductor substrate,
On the torsion bar, a planar actuator in which a wiring constituting the energization circuit of the electrical element is formed and a wiring protective film covering the wiring is formed,
A planar actuator comprising an adjustment portion formed on a region different from the wiring protective film on the torsion bar by a material of the wiring protective film .
前記調整部が、前記トーションバーの幅方向で前記配線を挟むように、対をなして配されることを特徴とする請求項1又は2記載のプレーナ型アクチュエータ。   3. The planar actuator according to claim 1, wherein the adjustment portions are arranged in pairs so as to sandwich the wiring in a width direction of the torsion bar. 前記配線が、前記トーションバーの軸方向に平行な複数の配線からなり、これら複数の配線を前記トーションバーの幅方向で挟むように、前記調整部が対をなして配されることを特徴とする請求項1又は2記載のプレーナ型アクチュエータ。   The wiring is composed of a plurality of wirings parallel to the axial direction of the torsion bar, and the adjustment portions are arranged in pairs so as to sandwich the plurality of wirings in the width direction of the torsion bar. The planar actuator according to claim 1 or 2. 前記配線が、前記トーションバーの軸方向に平行な複数の配線からなり、前記複数の配線で挟まれる領域に前記調整部を配したことを特徴とする請求項1又は2記載のプレーナ型アクチュエータ。   3. The planar actuator according to claim 1, wherein the wiring includes a plurality of wirings parallel to the axial direction of the torsion bar, and the adjustment portion is arranged in a region sandwiched between the plurality of wirings. 前記調整部が、前記トーションバーの軸方向において、複数に分断されて配されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載のプレーナ型アクチュエータ。   The planar actuator according to any one of claims 1 to 5, wherein the adjustment portion is divided into a plurality of portions in the axial direction of the torsion bar. 前記調整部が、前記トーションバーの幅方向に相互に隣接して複数配されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載のプレーナ型アクチュエータ。   The planar actuator according to any one of claims 1 to 6, wherein a plurality of the adjusting portions are arranged adjacent to each other in the width direction of the torsion bar. 前記配線保護膜の材料によって前記配線保護膜とは異なる領域に形成された調整部と共に、前記トーションバー上の前記配線を分断し、当該分断部分を前記半導体基板に形成した拡散導通部を介して電気的に導通させた調整部を備えたことを特徴とする請求項2記載のプレーナ型アクチュエータ。 Together with the adjustment part formed in a region different from the wiring protection film by the material of the wiring protection film, the wiring on the torsion bar is divided, and the divided part is passed through the diffusion conduction part formed in the semiconductor substrate. 3. The planar actuator according to claim 2, further comprising an electrically conductive adjusting unit. 前記調整部によって、前記可動部の振動系におけるQ値が調整されることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1つに記載のプレーナ型アクチュエータ。   The planar actuator according to any one of claims 1 to 8, wherein a Q value in a vibration system of the movable part is adjusted by the adjusting part. 前記電気要素が駆動コイルであり、該駆動コイルに前記配線を介して電流を供給することにより発生する駆動力で、前記可動部を前記トーションバーの軸回りに揺動させることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1つに記載のプレーナ型アクチュエータ。   The electric element is a driving coil, and the movable portion is swung around the axis of the torsion bar by a driving force generated by supplying a current to the driving coil via the wiring. Item 10. The planar actuator according to any one of Items 1 to 9.
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