JP5383065B2 - Planar electromagnetic actuator and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、半導体製造技術を利用して製造したプレーナ型電磁アクチュエータ及びその製造方法に関し、特に、可動部の駆動効率を向上させる技術に関する。 The present invention relates to a planar electromagnetic actuator manufactured using a semiconductor manufacturing technique and a manufacturing method thereof, and more particularly to a technique for improving driving efficiency of a movable part.
従来、この種のプレーナ型電磁アクチュエータとしては、例えば特許文献1に記載されたように、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部分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、外部の駆動回路から駆動コイルに電流を供給すると、駆動コイルに発生する磁界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)が可動部に作用し、可動部がトーションバーの軸回りに駆動する構成である。そして、回動動作する可動部上の駆動コイルへの電流供給は、トーションバー上に配線した引出し配線部により、駆動コイルと固定部に設けた外部接続端子とを電気的に接続するようにしている。
しかしながら、特許文献1のように、トーションバー上に配線する構成では、可動部が揺動動作する際に、配線部の応力(配線上に保護膜(例えばポリイミド)が被覆されている場合には配線と保護膜の応力)によりトーションバーの動き(捩れ)が阻害される。このため、トーションバー上に配線部がない場合に比較して駆動効率が低下するという問題がある。 However, as in Patent Document 1, in the configuration in which wiring is performed on the torsion bar, when the movable portion swings, the stress of the wiring portion (when a protective film (for example, polyimide) is coated on the wiring) The movement (twisting) of the torsion bar is hindered by the stress of the wiring and the protective film. For this reason, there is a problem that the driving efficiency is lowered as compared with the case where there is no wiring portion on the torsion bar.
本発明は上記問題点に着目してなされたもので、駆動コイルと外部接続端子とを電気的に接続する引出し配線部に起因する駆動効率の低下を抑制可能なプレーナ型電磁アクチュエータ及びその製造方法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 a planar electromagnetic actuator capable of suppressing a decrease in driving efficiency caused by a lead wiring portion that electrically connects a driving coil and an external connection terminal, and a method of manufacturing the same. The purpose is to provide.
このため、本発明は、固定部と、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一体形成し、前記可動部上に設ける駆動コイル部と、前記駆動コイル部を前記固定部に配置した外部電極端子に電気的に接続するよう前記トーションバー部分を介して配線する引出し配線部とからなる導電パターンを有し、前記駆動コイル部に電流を供給することにより発生する電磁力により前記可動部を駆動するプレーナ型電磁アクチュエータにおいて、前記駆動コイル部及び前記引出し配線部からなる前記導電パターンにおける引出し配線部を浮かしたことを特徴とする。
かかる構成では、引出し配線部のトーションバー配線部分により、トーションバーの動きが拘束されない。
For this reason, the present invention provides a driving coil portion that is integrally formed on a semiconductor substrate with a fixed portion, a movable portion, and a torsion bar that pivotally supports the movable portion on the fixed portion so as to swing. And a lead-out wiring portion for wiring through the torsion bar portion so as to electrically connect the driving coil portion to an external electrode terminal disposed on the fixed portion, and a current is supplied to the driving coil portion. In the planar type electromagnetic actuator that drives the movable part by electromagnetic force generated by supplying the lead wire, the lead-out wiring part in the conductive pattern including the drive coil part and the lead-out wiring part is floated.
In such a configuration, the movement of the torsion bar is not restricted by the torsion bar wiring portion of the lead-out wiring portion.
請求項2のように、前記導電パターンは、前記駆動コイル部と前記引出し配線部とを同一材料で一体形成するとよい。 According to a second aspect of the present invention, in the conductive pattern, the drive coil portion and the lead-out wiring portion may be integrally formed of the same material.
請求項3のように、前記導電パターンは、前記引出し配線部のトーションバー配線部分とその他の導電パターン部分を別材料で形成し、前記トーションバー配線部分をヤング率の高い材料で形成してもよい。 According to a third aspect of the present invention, the conductive pattern may be formed by forming the torsion bar wiring portion of the lead wiring portion and other conductive pattern portions from different materials, and forming the torsion bar wiring portion from a material having a high Young's modulus. Good.
請求項4のように、前記導電パターンを、前記半導体基板に直接形成する構成でもよく、また、請求項5のように、前記導電パターンは、可撓性絶縁シートに形成し、該可撓性絶縁シートを前記半導体基板上に接着する構成でもよい。 According to a fourth aspect of the present invention, the conductive pattern may be formed directly on the semiconductor substrate. Further, as in the fifth aspect, the conductive pattern is formed on a flexible insulating sheet, and the flexible pattern is formed. The structure which adhere | attaches an insulating sheet on the said semiconductor substrate may be sufficient.
また、本発明の製造方法は、請求項6のように、固定部と、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一体形成し、前記可動部上に設ける駆動コイル部と、前記駆動コイル部を前記固定部に配置した外部電極端子に電気的に接続するよう前記トーションバー部分を介して配線する引出し配線部とからなる導電パターンを有し、前記駆動コイル部に電流を供給することにより発生する電磁力により前記可動部を駆動するプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法において、少なくとも引出し配線部のトーションバー配線部分を、ヤング率の高い材料で形成した導電パターンを設け、前記可動部をトーションバーの軸回りに揺動させることにより、前記引出し配線部のトーションバー配線部分を、前記トーションバーから剥離させて浮かすことを特徴とする。
Further, according to the manufacturing method of the present invention, as in
また、本発明の製造方法は、請求項7のように、固定部と、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一体形成し、前記可動部上に設ける駆動コイル部と、前記駆動コイル部を前記固定部に配置した外部電極端子に電気的に接続するよう前記トーションバー部分を介して配線する引出し配線部とからなる導電パターンを有し、前記駆動コイル部に電流を供給することにより発生する電磁力により前記可動部を駆動するプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法において、前記駆動コイル部及び前記引出し配線部からなる導電パターンを可撓性絶縁シートに形成し、該可撓性絶縁シートにおける前記引出し配線部のトーションバー配線部に対応するシート部分を、前記トーションバーの上方側に撓ませた状態で、前記可撓性絶縁シートを、前記半導体基板の前記可動部と固定部に接着することにより、前記引出し配線部のトーションバー配線部分を、前記トーションバーから浮かすことを特徴とする。
Further, according to the manufacturing method of the present invention, as in
本発明のプレーナ型電磁アクチュエータによれば、半導体製造技術を用いて形成した駆動コイル部及び引出し配線部からなる導電パターンにおける引出し配線部を浮かしたので、前記引出し配線部によりトーションバーの動きが拘束されることがない。従って、少ない供給電流で従来と同じ可動部の振れ角を得ることができ、電磁アクチュエータの駆動効率を向上できる。 According to the planar type electromagnetic actuator of the present invention, since the lead wiring part in the conductive pattern composed of the drive coil part and lead wiring part formed by using the semiconductor manufacturing technology is floated, the movement of the torsion bar is restrained by the lead wiring part. It will not be done. Therefore, the same swing angle of the movable part as in the conventional case can be obtained with a small supply current, and the drive efficiency of the electromagnetic actuator can be improved.
以下、本発明の実施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電磁アクチュエータの第1実施形態の平面図である。図2は、図1のA−A矢視断面図である。
本実施形態のプレーナ型電磁アクチュエータ1は、枠状の固定部2に一対のトーションバー3,3を介して揺動可能に軸支される可動部4と、通電により磁界を発生する駆動コイル5Aと、駆動コイル5Aに静磁界を作用させる静磁界発生手段として例えば永久磁石6,6とを備え、通電により駆動コイル5Aに発生する磁界と永久磁石6,6の静磁界との相互作用によりトーションバー3,3の軸方向と平行な可動部4の両端縁部に駆動力(ローレンツ力)を作用させて可動部4を回動させるものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view of a first embodiment of a planar electromagnetic actuator according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
The planar electromagnetic actuator 1 of this embodiment includes a
前記固定部2、トーションバー3,3及び可動部4は、例えばシリコン基板等の半導体基板を異方性エッチングして一体に形成する。
The
前記駆動コイル5Aは、図1に示すように可動部4の周縁に沿って巻回し、トーションバー3,3部分を介して配線した引出し配線部5Bにより、固定部2に形成した一対の外部接続端子7,7に電気的に接続する。これら駆動コイル5A、引出し配線部5B及び外部接続端子7,7は、後述するようにトーションバー3,3部分を除いてシリコン基板表面に設けられるSiO2絶縁層8(図2に示す)上に形成され、シリコン基板と電気的に絶縁されている。前記引出し配線分5Bは、図2に示すように、そのトーションバー配線部分が、SiO2絶縁層8を除去したトーションバー3,3から浮いた状態で設けられている。これら駆動コイル5Aと引出し配線部5Bは、例えばフォトリソグラフィ等の半導体製造技術を用いて形成する導電パターン5からなっている。尚、本実施形態は、駆動コイル5A、引出し配線部5Bからなる導電パターン5を、保護膜が不要な腐食し難い金等で形成した例を示している。図2中、9は、光走査用の反射ミラーであるが、言うまでもないが、光走査が不要な用途に利用する電磁アクチュエータの場合は、反射ミラー9を設ける必要はない。
As shown in FIG. 1, the
前記永久磁石6,6は、図示のように可動部4を挟んで互いに反対磁極が対向するようにして固定部2の外側に設けられている。尚、静磁界発生手段として電磁石を用いることも可能である。
The
本実施形態のプレーナ型電磁アクチュエータの動作を説明する。
可動部4の駆動原理は従来と同様であり、図示しない外部の駆動回路から、外部接続端子7,7、引出し配線部5Bを介して可動部4上の駆動コイル5Aに電流を供給すると磁界が発生する。この磁界と永久磁石6,6による静磁界との相互作用により、トーションバー3,3の軸方向と平行な可動部4の両端縁部に互いに逆方向の駆動力(ローレンツ力)が発生し、トーションバー3,3を軸中心として可動部4が回動する。この回動動作に伴ってトーションバー3,3が捩られトーションバー3,3にばね力が発生し、このばね力と発生した駆動力とが釣合う位置まで可動部4は回動する。駆動コイル5Aに正弦波等の交流電流を流せば可動部4を揺動動作させることができる。これにより、図2のように可動部4に反射ミラー9を設ければ光ビームを偏向走査することが可能となり、駆動コイル5Aに供給する交流電流の周波数を可動部4の揺動運動の共振周波数に設定すれば、一定周期で連続走査可能な光走査デバイスが実現できる。
The operation of the planar type electromagnetic actuator of this embodiment will be described.
The driving principle of the
そして、本実施形態では、図2に示すように、引出し配線部5Bをトーションバー3,3から浮かした構造では、引出し配線部5Bの捩り応力がトーションバー3,3に直接作用せず、引出し配線部5Bの応力によってトーションバー3,3の動きが拘束されることがない。このため、従来構造に比べて同じ供給電流でも大きな振れ角で可動部4を回動することができる。言い換えれば、可動部4を従来と同じ振れ角で駆動する場合に、少ない電流量で済むことになり、電磁アクチュエータ1の駆動効率が向上し消費電力の低減を図ることができる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, in the structure in which the
次に、引出し配線部5Bのトーションバー配線部分を浮かした構造を有する、本発明の電磁アクチュエータの製造方法について説明する。
第1の方法として犠牲層エッチングによる方法について説明する。
図3は、シリコン基板の酸化により形成される絶縁層としてのSiO2膜8を、犠牲層として用いる場合の例である。尚、半導体基板としてSOI(Silicon On Insulator)基板を用いた。
Next, the manufacturing method of the electromagnetic actuator of this invention which has the structure which floated the torsion bar wiring part of the extraction |
A sacrificial layer etching method will be described as a first method.
FIG. 3 shows an example in which a SiO 2 film 8 as an insulating layer formed by oxidation of a silicon substrate is used as a sacrificial layer. An SOI (Silicon On Insulator) substrate was used as the semiconductor substrate.
図1の電磁アクチュエータ1のように、腐食の虞れがない金等の金属材料で導電パターン5(駆動コイル5A、引出し配線部5B)を形成した場合について説明する。
トーションバー3,3部分のSiO2絶縁層8を除去する工程までは従来と同様に製造する。例えば、シリコン基板の上面を熱酸化してSiO2絶縁層8を形成した後、SiO2絶縁層8全面に金の薄膜をスパッタリング等の既知の成膜技術で形成し、その上にレジストを塗布し駆動コイル5A、引出し配線部5B及び外部電極端子部7,7の配線部のレジストを残してレジストパターンを形成する。これをマスクとして金薄膜をエッチングして、SiO2絶縁層8上に駆動コイル5A、引出し配線部5B及び外部接続端子7,7を形成する。次に、シリコン基板下面の固定部2、トーションバー3,3及び可動部4に対応する部分をレジストマスクで覆い、異方性エッチングにより、固定部2、一対のトーションバー3,3及び可動部4を形成し、図1のような平面形状が形成される。反射ミラー9を設ける場合は、可動部4裏面側に、アルミニウム等の反射ミラー9を蒸着等により形成すればよい。これにより、図3の状態の電磁アクチュエータが出来上がる。
A case where the conductive pattern 5 (the
The process up to the step of removing the SiO 2 insulating layer 8 in the
本実施形態では、更に、トーションバー3,3部分のSiO2絶縁層8を除いて、SiO2絶縁層8全体をレジストでマスクした後、ウェットエッチングまたはドライエッチングにより、トーションバー3,3部分のSiO2絶縁層8を除去する。これにより、図2のように、引出し配線部5Bのトーションバー配線部分とトーションバー3,3との間に、空間部10が形成され、引出し配線部5Bのトーションバー配線部分が、トーションバー3,3から浮いた状態の電磁アクチュエータ1が形成される。
In the present embodiment, further, except for the SiO 2 insulating layer 8 of the
上の例では、犠牲層としてSiO2絶縁層8を利用する例を説明したが、犠牲層としてSiO2絶縁層8とは別にレジスト等の有機物を設け、これを除去する方法でもよい。 In the above example, an example in which the SiO 2 insulating layer 8 is used as the sacrificial layer has been described. However, an organic substance such as a resist may be provided as the sacrificial layer separately from the SiO 2 insulating layer 8 and removed.
この場合は、上述において駆動コイル5A、引出し配線部5B及び外部接続端子7,7の配線パターンを形成する以前に、SiO2絶縁層8全面にレジストを塗布した後、エッチング処理により、トーションバー3,3部分のSiO2絶縁層8上だけに犠牲層としてレジストを残す。その後、駆動コイル5A、引出し配線部5B及び外部接続端子7,7を形成する。この段階では、図4の(A)に示すように、トーションバー3,3と引出し配線部5Bとの間にレジスト犠牲層11(図中の斜線部分)が残った状態の電磁アクチュエータができる。その後、そのレジスト犠牲層11を除去することにより、図4(B)のような、引出し配線部5Bのトーションバー配線部分に空間部10が形成され、引出し配線部5Bのトーションバー配線部分がトーションバー3,3から浮いた状態の電磁アクチュエータ1が形成される。
In this case, before forming the wiring patterns of the
次に、腐食する虞れがあり保護膜を必要とする金属材料、例えば、アルミニウムや銅等で導電パターン5(駆動コイル5A、引出し配線部5B)を形成した場合の電磁アクチュエータについて説明する。
Next, an electromagnetic actuator in the case where the conductive pattern 5 (drive
図5に、本発明の第2実施形態としてこのような電磁アクチュエータの平面図を示す。
電磁アクチュエータ20は、駆動コイル5A、引出し配線部5Bからなる導電パターン5が、例えばポリイミド等からなる保護膜21で覆われている以外は、図1の電磁アクチュエータ1と同じ構成である。尚、図5では、永久磁石6,6は図示を省略してある。また、図1と同一要素には同一符号を付してある。
FIG. 5 shows a plan view of such an electromagnetic actuator as a second embodiment of the present invention.
The
保護膜21の形成は、従来と同様である。例えば、SiO2絶縁層8を形成後、感光性ポリイミドをシリコン基板上面全面に塗布する。ここで、例えばポジ型のポリイミドを使用した場合には、外部接続端子7,7と、可動部4及びトーションバー3,3部分と、固定部2の引出し配線部分に相当する部分とを、マスクして紫外線露光する。ポジ型の感光性ポリイミドの場合は、露光部分が現像液に溶解するため、マスク部分以外の部分の感光性ポリイミドが現像することにより除去される。次いで、外部接続端子7,7、駆動コイル5A、引出し配線部5Bを形成し、その後、前述と同様にして、外部接続端子7,7を除き、可動部4及びトーションバー3,3部分と、固定部2の引出し配線部分に相当する部分とに、感光性ポリイミドの保護膜を形成する。これにより、図6に示すような保護膜21で覆われた駆動コイル5A、引出し配線部5Bが形成される。
The formation of the
この場合も、第1実施形態の場合と同様にして、トーションバー3,3表面のSiO2絶縁層8を除去すれば、図6に示すように、トーションバー3,3と引出し配線部5Bのトーションバー配線部分との間に空間部10が形成され、引出し配線部5Bのトーションバー配線部分がトーションバー3,3から浮いた構造になる。図6は、図5のB−B矢視断面図を示す。
Also in this case, if the SiO 2 insulating layer 8 on the surface of the
また、保護膜21を設ける電磁アクチュエータ20の場合で、図7のようにレジスト等の犠牲層11を設け、その後に犠牲層11を除去して製造してもよい。
Further, in the case of the
次に、第2の方法として、引出し配線部5Bのトーションバー配線部分をトーションバーから剥離する方法について説明する。
この場合は、少なくとも引出し配線部5Bのトーションバー配線部分を、ヤング率の高い金属材料、例えばチタン(Ti)やタングステン(W)等で形成する。尚、導電パターン5の駆動コイル5A及び引出し配線部5B全体を、ヤング率の高い金属材料で一体形成してもよい。
Next, as a second method, a method of peeling the torsion bar wiring portion of the
In this case, at least the torsion bar wiring part of the
この方法は、電磁アクチュエータを形成した後に、可動部4を揺動駆動することで、引出し配線部5Bのトーションバー配線部分を、トーションバー3,3表面から剥離させる。これにより、図8及び図9のように、引出し配線部5Bのトーションバー配線部分が、トーションバー3,3から浮いた構造となり、その間に空間部10が形成される。図8は、引出し配線部5Bのトーションバー配線部分に保護膜21を設けない場合の例であり、図9は、引出し配線部5Bのトーションバー配線部分にも保護膜21を設けた場合の例であり、SiO2絶縁層8を設けず、保護膜21を絶縁層としている。
In this method, after the electromagnetic actuator is formed, the
尚、図9では、保護膜21として接着性の弱い材料を使用することが望ましく、この場合、保護膜全体を接着性の弱い材料としてもよく、引出し配線部5Bのトーションバー配線部分の保護膜だけ接着性の弱い材料を使用するようにしてもよい。
In FIG. 9, it is desirable to use a material with low adhesiveness as the
次に、第3の方法として、可撓性絶縁シートに駆動コイル5A及び引出し配線部5Bの導電パターン5を形成したフレキシブルプリント基板(以下、FPCと称す)を、別途作製し、このFPCを半導体基板に貼付ける方法について説明する。
Next, as a third method, a flexible printed circuit board (hereinafter referred to as FPC) in which the
この方法は、半導体基板を異方性エッチングして、固定部2、トーションバー3,3及び可動部4を形成する一方、図10のような可撓性絶縁シートに駆動コイル5A及び引出し配線部5Bの導電パターン5を形成したFPC31を別途作製する。そして、作製したFPC31の引出し配線部5Bのトーションバー配線部に対応するシート部分を、図11に示すようにトーションバー3,3の上方側に撓ませた状態で、半導体基板の可動部4と固定部2に接着剤32で接着する。これにより、引出し配線部5Bのトーションバー配線部分が、トーションバー3,3から浮いた構造となり、その間に空間部10が形成される。
In this method, the semiconductor substrate is anisotropically etched to form the fixed
上述の実施形態では、1次元駆動型の電磁アクチュエータの例を示したが、本発明は2次元駆動型の電磁アクチュエータにも適用できることは言うまでもない。 In the above-described embodiment, an example of a one-dimensional drive electromagnetic actuator has been described, but it goes without saying that the present invention can also be applied to a two-dimensional drive electromagnetic actuator.
図12及び図13に、2次元駆動型電磁アクチュエータの一例を示す。
図12は、2次元駆動型のプレーナ型電磁アクチュエータの実施形態の平面図である。図13は、図12のC−C矢視断面図である。尚、図1の実施形態と同一要素には同一符号を付してある。
12 and 13 show an example of a two-dimensional drive type electromagnetic actuator.
FIG. 12 is a plan view of an embodiment of a planar electromagnetic actuator of a two-dimensional drive type. 13 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same element as embodiment of FIG.
本実施形態の2次元駆動型電磁アクチュエータ40は、可動部として固定部2に外側トーションバー3A,3Aを介して揺動可能に軸支される枠状の外側可動部4Aと、外側可動部4Aに外側トーションバー3A,3Aと軸方向が直角な内側トーションバー3B,3Bを介して揺動可能に軸支される内側可動部4Bとを備える。また、導電パターンは、外側可動部4A上に設ける外側駆動コイル5A(図の簡略化のため図中1本線で示す)と、この外側駆動コイル5Aを固定部2に設けた一対の外部接続端子7A,7Aに電気的に接続する外側引出し配線部5Bとからなる外側導電パターン5と、内側可動部4B上に設ける内側駆動コイル5A′(図の簡略化のため図中1本線で示す)と、この内側駆動コイル5A′を固定部2に設けた一対の外部接続端子7B,7Bに電気的に接続する内側引出し配線部5B′とからなる内側導電パターン5′とを備える。
The two-dimensional drive
前記外側導電パターン5は、外側駆動コイル5Aが、枠状の外側可動部4Aの周縁に沿って巻回され、外側引出し配線部5Bが、外側トーションバー3A,3Aの一方(図の下側)を介して固定部2側に引出され、外部接続端子7A,7Aに前記外側駆動コイル5Aを接続している。
In the outer
前記内側導電パターン5′は、前記内側駆動コイル5A′が、図1と同様に内側可動部4Bの周縁に巻回され、内側引出し配線部5B′が、両内側トーションバー3B,3B、外側可動部4A、外側トーションバー3A,3Aの他方(図の上側)を介して固定部2側に引出され、外部接続端子7B,7Bに前記内側駆動コイル5A′を接続している。
In the inner conductive pattern 5 ', the
そして、これら両導電パターン5,5′の引出し配線部5B,5B′は、図13に示すように、そのトーションバー配線部分が、半導体基板上に形成したSiO2絶縁層8を犠牲層エッチングすることによって形成された空間部10を介して、外側トーションバー3A,3A及び内側トーションバー3B,3Bから浮いた状態で設けられている。尚、本実施形態は、図1の実施形態と同様に、各導電パターンを、保護膜が不要な腐食し難い金等の金属材料で形成した場合の例である。
Then, as shown in FIG. 13, the lead-out
尚、図示しないが、固定部2の外側において、外側可動部4Aと内側可動部4Bを挟んで互いに反対磁極が対向するそれぞれ一対の静磁界発生手段(永久磁石や電磁石等)が、互いに直交方向に配置され、外側トーションバー3A,3Aの軸方向と平行な外側可動部4Aの両端縁部における外側駆動コイル5A部分及び内側トーションバー3B,3Bの軸方向と平行な内側可動部4Bの両端縁部における内側駆動コイル5A′部分に静磁界を作用させる構成である。
Although not shown, a pair of static magnetic field generating means (permanent magnets, electromagnets, etc.) facing opposite magnetic poles across the outer
図12では、前述した第1の方法(犠牲層エッチングによる方法)によって、引出し配線部のトーションバー配線部分をトーションバーから浮かす例を示したが、2次元駆動型電磁アクチュエータについても、前述した第2の方法(可動部の揺動動作により剥離する方法)及び第3の方法(FPCを貼付ける方法)が適宜適用できることは言うまでもない。 FIG. 12 shows an example in which the torsion bar wiring portion of the lead-out wiring portion is lifted from the torsion bar by the above-described first method (method by sacrificial layer etching), but the two-dimensional drive type electromagnetic actuator is also described above. Needless to say, the second method (the method of peeling by the swinging motion of the movable part) and the third method (the method of attaching the FPC) can be applied as appropriate.
1,20,40 電磁アクチュエータ
2 固定部
3 トーションバー
4 可動部
5 導電パターン
5A 駆動コイル
5B 引出し配線部
6 永久磁石
7 外部接続端子
8 SiO2絶縁層(犠牲層)
9 反射ミラー
10 空間部
11 レジスト犠牲層
21 保護膜
31 フレキシブルプリント基板(FPC)
32 接着剤
1, 20, 40
9 Reflecting
32 Adhesive
Claims (7)
前記駆動コイル部及び前記引出し配線部からなる前記導電パターンにおける引出し配線部を浮かしたことを特徴とするプレーナ型電磁アクチュエータ。 A fixed portion, a movable portion, and a torsion bar that pivotally supports the movable portion so as to swing on the fixed portion are integrally formed on a semiconductor substrate, and a drive coil portion provided on the movable portion, and the drive coil portion Generated by supplying a current to the drive coil unit having a conductive pattern including a lead-out wiring part that is wired through the torsion bar part so as to be electrically connected to the external electrode terminal arranged in the fixing part. In a planar electromagnetic actuator that drives the movable part by electromagnetic force,
A planar electromagnetic actuator characterized in that a lead wiring portion in the conductive pattern composed of the drive coil portion and the lead wiring portion is floated.
少なくとも引出し配線部のトーションバー配線部分を、ヤング率の高い材料で形成した導電パターンを設け、前記可動部をトーションバーの軸回りに揺動させることにより、前記引出し配線部のトーションバー配線部分を、前記トーションバーから剥離させて浮かすことを特徴とするプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法。 A fixed portion, a movable portion, and a torsion bar that pivotally supports the movable portion so as to swing on the fixed portion are integrally formed on a semiconductor substrate, and a drive coil portion provided on the movable portion, and the drive coil portion Generated by supplying a current to the drive coil unit having a conductive pattern including a lead-out wiring part that is wired through the torsion bar part so as to be electrically connected to the external electrode terminal arranged in the fixing part. In a method for manufacturing a planar electromagnetic actuator that drives the movable part by electromagnetic force,
At least the torsion bar wiring part of the lead wiring part is provided with a conductive pattern formed of a material having a high Young's modulus, and the torsion bar wiring part of the lead wiring part is swung around the axis of the torsion bar. A method of manufacturing a planar electromagnetic actuator, wherein the planar electromagnetic actuator is separated from the torsion bar and floats.
前記駆動コイル部及び前記引出し配線部からなる前記導電パターンを可撓性絶縁シートに形成し、該可撓性絶縁シートにおける前記引出し配線部のトーションバー配線部に対応するシート部分を、前記トーションバーの上方側に撓ませた状態で、前記可撓性絶縁シートを、前記半導体基板の前記可動部と固定部に接着することにより、前記引出し配線部のトーションバー配線部分を、前記トーションバーから浮かすことを特徴とするプレーナ型電磁アクチュエータの製造方法。 A fixed portion, a movable portion, and a torsion bar that pivotally supports the movable portion so as to swing on the fixed portion are integrally formed on a semiconductor substrate, and a drive coil portion provided on the movable portion, and the drive coil portion Generated by supplying a current to the drive coil unit having a conductive pattern including a lead-out wiring part that is wired through the torsion bar part so as to be electrically connected to the external electrode terminal arranged in the fixing part. In a method for manufacturing a planar electromagnetic actuator that drives the movable part by electromagnetic force,
The conductive pattern including the drive coil portion and the lead wiring portion is formed on a flexible insulating sheet, and a sheet portion corresponding to the torsion bar wiring portion of the lead wiring portion in the flexible insulating sheet is formed on the torsion bar. The flexible insulating sheet is bonded to the movable portion and the fixed portion of the semiconductor substrate while being bent upward, so that the torsion bar wiring portion of the lead-out wiring portion is floated from the torsion bar. A method of manufacturing a planar type electromagnetic actuator.
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