KR100908120B1 - 전자기 마이크로 액츄에이터 - Google Patents

전자기 마이크로 액츄에이터 Download PDF

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KR100908120B1 KR1020060107487A KR20060107487A KR100908120B1 KR 100908120 B1 KR100908120 B1 KR 100908120B1 KR 1020060107487 A KR1020060107487 A KR 1020060107487A KR 20060107487 A KR20060107487 A KR 20060107487A KR 100908120 B1 KR100908120 B1 KR 100908120B1
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Abstract

전자기 마이크로 액츄에이터에 관하여 개시된다. 개시된 전자기 마이크로 액츄에이터는, 기판의 일면에 회동가능하게 형성된 스테이지; 상기 스테이지의 회전축 양측에 연결된 한쌍의 토션스프링; 상기 토션스프링을 지지하며 상기 스테이지를 감싸는 고정프레임; 상기 스테이지의 상면 일측에 소정 깊이로 권취된 구동코일; 상기 스테이지에서 상기 구동코일의 일측에 형성된 미러부; 및 상기 고정프레임의 마주보는 양측에 형성된 한쌍의 영구자석;을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

전자기 마이크로 액츄에이터{Electromagnetic micro actuator}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자기 마이크로 액츄에이터의 평면도이다.
도 2는 도 1의 II-II 선단면도이다.
도 3a 내지 도 3h는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자기 마이크로 액츄에이터의 제조방법을 설명하는 단계별 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자기 마이크로 액츄에이터의 평면도이다.
도 5는 도 4의 V-V 선단면도이다.
도 6 및 도 7은 제2 실시예의 전자기 마이크로 액츄에이터의 변형예를 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전자기 마이크로 액츄에이터의 평면도이다.
도 9는 도 8의 IX-IX 선단면도이다.
도 10은 제3 실시예의 액츄에이터의 변형예를 도시한 평면도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
100,200,300: 액츄에이터 110,210,310: 기판
120,220,320: 스테이지 130,230,330: 구동코일
132,232,332: 토션스프링 140,240,340: 미러부
150,250,350: 상부전극 160,260,360: 영구자석
171,172,271,272,371,372: 배선 174,274,374: 비아홀
176,276,376: 도전금속 180,280,380: 하부전극
190,290,390: 절연층
본 발명은 전자기 마이크로 액츄에이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 관성모멘트가 감소되고 구동코일로부터 분리된 미러부를 구비한 전자기 마이크로 액츄에이터에 관한 것이다.
최근, 디스플레이, 레이저 프린터, 정밀 측정, 정밀 가공 등 다양한 기술 분야에서 마이크로 머시닝 기술에 의해 제조되는 미소 구조를 가진 전자기 마이크로 액츄에이터에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 예를 들어, 디스플레이 분야에서 상기 전자기 마이크로 액츄에이터는 화면상으로 주사광을 편향 반사하기 위한 광스캐너로 사용될 수 있다.
종래기술에 의한 전자기 마이크로 액츄에이터는 광반사면이 형성된 스테이지와, 상기 광반사면을 둘러싸면서 상기 스테이지 상에 권취된 구동코일과, 상기 구동코일과 교차하는 방향의 자기장을 형성하는 영구자석을 구비한다. 전자기 마이크로 액츄에이터를 가동하면, 상기 구동코일에 흐르는 전류와 상기 영구자석에 의한 자기장의 상호 작용에 의해 로렌츠의 법칙을 따르는 방향으로 스테이지가 회동하면서 상기 광반사면으로 입사된 광을 화면상의 주사방향으로 편향 반사한다. 상기한 전자기 마이크로 액츄에이터에서는 구동코일이 광반사면의 외측을 둘러싸면서 형성되기 때문에 회전축으로부터 스테이지의 단 까지의 암(arm)이 길어지며 따라서 관성모멘트가 증가한다. 이러한 관성모멘트 증가는 구동전류를 증가시킨다.
본 발명의 목적은 스테이지에 형성된 구동코일과 미러부를 상기 스테이지의 길이방향으로 분리되게 배치함으로써 관성모멘트를 감소시킨 전자기 마이크로 액츄에이터를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 마이크로 액츄에이터는:
기판의 일면에 회동가능하게 형성된 스테이지;
상기 스테이지의 회전축 방향으로 상기 스테이지의 양측에 연결된 한쌍의 토션스프링;
상기 토션스프링을 지지하며 상기 스테이지를 감싸는 고정프레임;
상기 스테이지의 상면 일측에 소정 깊이로 권취된 구동코일;
상기 스테이지에서 상기 구동코일의 일측에 형성된 미러부; 및
상기 고정프레임의 마주보는 양측에 형성된 한쌍의 영구자석;을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 미러부는 상기 스테이지에 형성된 홀에서 지지빔에 의해 상기 스테이지에 연결된다.
본 발명에 따르면, 상기 구동코일과 상기 미러부는 상기 회전축 방향으로 배열될 수 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 액츄에이터는 상기 고정프레임에서 상기 토션스프링과 연결되는 부분에 형성된 한 쌍의 상부전극; 및
상기 구동코일의 양단과 상기 상부전극을 연결하는 배선;을 더 구비한다.
또한, 상기 상부전극의 하부에 형성된 비아홀;
상기 고정프레임의 하부에서 상기 비아홀과 연통되게 형성된 하부전극; 및
상기 비아홀에서, 상기 상부전극 및 상기 하부전극을 연결하는 도전부재;를 더 구비할 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자기 마이크로 액츄에이터는:
기판의 일면에 회동가능하게 형성된 스테이지;
상기 스테이지의 회전축 방향으로 형성된 한쌍의 토션스프링;
상기 토션스프링을 지지하며 상기 스테이지의 하방으로 연장된 한 쌍의 앵커;
상기 스테이지의 상면에서 일측에 소정 깊이로 권취된 구동코일;
상기 스테이지에서 상기 구동코일의 일측에 형성된 미러부; 및
상기 고정프레임의 마주보는 양측에 형성된 한쌍의 영구자석;을 구비하는 것 을 특징으로 한다.
본 발명의 일 국면에 따르면, 상기 한쌍의 앵커는 상기 스테이지에서 상기 구동코일의 안쪽에 형성된 홀에 형성된다.
본 발명의 다른 국면에 따르면, 상기 한쌍의 앵커 중 하나는 상기 스테이지에서 상기 구동코일의 안쪽에 형성된 홀에 형성되며, 다른 앵커는 상기 구동코일의 바깥쪽에 형성된다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자기 마이크로 액츄에이터는:
기판의 일면에 회동가능하게 형성된 스테이지;
상기 스테이지의 중앙부분에 형성된 미러부;
상기 스테이지의 상면에서 상기 미러부의 양측에 소정 깊이로 권취된 구동코일;
상기 스테이지의 회전축 방향으로 상기 스테이지에 연결된 한 쌍의 토션스프링;
상기 토션스프링의 일단을 지지하며, 상기 스테이지의 하방으로 연장된 한쌍의 앵커; 및
상기 스테이지의 마주보는 양측에 형성된 한쌍의 영구자석;을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 국면에 따르면, 상기 한쌍의 앵커는 상기 스테이지의 외측에 형성된다.
본 발명의 다른 국면에 따르면, 상기 스테이지에서 상기 미러부의 양측에 두 개의 홀이 형성되어 있으며, 상기 한쌍의 앵커는 상기 홀에 각각 형성된다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자기 마이크로 액츄에이터에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자기 마이크로 액츄에이터의 평면도이며, 도 2는 도 1의 II-II 선단면도이다. 도 1에서는 편의상 일부 절연층을 도시하지 않았다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 전자기 마이크로 액츄에이터(100)는 하나의 기판(110)에 형성된 스테이지(120), 구동코일(130), 미러부(140), 고정프레임(150), 및 영구자석(160)을 구비한다. 상기 기판(110)은 실리콘 기판(110)일 수 있다.
상기 고정프레임(150)은 스테이지(120)를 감싸며, 직사각형 테두리를 가진다. 상기 고정프레임(150) 내에는 x 방향의 회전축을 중심으로 회전하는 스테이지(120)가 형성되어 있다. 상기 스테이지(120)는 상기 회전축에 형성된 토션스프링(132)에 의해서 상기 고정프레임(150)에 지지된다.
상기 스테이지(120)는 그 표면에 소정 깊이로 감겨진 구동코일(130)과 상기 구동코일(130)과 구별되게 형성된 미러부(140)를 구비한다. 상기 미러부(140)는 상기 스테이지(120)에 형성된 사각홀(131)에서 한 쌍의 지지빔(142)에 의해 상기 스테이지(120)에 지지된다. 상기 구동코일(130)과 미러부(140)는 상기 고정프레임(150)의 길이방향으로 배열되어 있다. 상기 미러부(140)의 상면에는 반사막(미도시), 예컨대 금속 박막이 더 형성된다.
상기 미러부(140)는 상기 스테이지(120)의 회전에 따라서 함께 회전된다. 이 렇게 구동코일(130)과 이격된 미러부(140)는 상기 구동코일(130)의 저항열을 간접적으로 받으며, 따라서 상기 스테이지(120)의 변형의 영향을 적게 받는다.
상기 구동코일(130)의 일단 및 고정프레임(150)에 형성된 상부전극(170)은 제1배선(171)에 의해서 연결된다. 상기 제1배선(171)은 구동코일(130) 및 하나의 토션스프링(132)의 위를 가로지르며, 상기 제1배선(171)의 하부에는 절연층(190)이 형성된다. 상기 구동코일(130)의 타단 및 다른 상부전극(170)은 제2배선(172)에 의해서 연결된다. 상기 제2배선(172)은 다른 토션스프링(132) 및 구동코일(130)의 위를 가로지르며, 상기 제2배선(172)의 하부에는 졀연층(190)이 형성될 수 있다. 상기 제2배선(172)은 제1배선(171)과 함께 형성된다.
상기 상부전극(170)의 하부에는 비아홀(174)이 형성되어 있고, 상기 기판(110)의 하부에는 하부전극(180)이 형성된다. 상기 상부전극(170) 및 하부전극(180)은 상기 비아홀(174)에 형성된 도전부재(176)에 의해서 전기적으로 연결된다. 이러한 전극구조는 외부 배선(미도시)과의 연결을 용이하게 해준다.
상기 영구자석(160)은 상기 구동코일(130)의 양측에 각각 설치된다.
기판(110)과 구동코일(130), 제1배선(171) 및 제2배선(172), 상부전극(170), 도전부재, 하부전극(180) 사이에는 졀연층(190)이 개재된다.
본 발명에 따른 전자기 마이크로 액츄에이터(100)의 스테이지(120)는 하부전극(180)에 인가되는 전류의 방향에 따라서 회전축을 중심으로 y 방향에서 서로 다른 쪽으로 힘을 받으며, 따라서 스테이지(120)는 z축의 일 방향으로 회전한다. 이어서 상기 인가전류의 방향이 바뀌면 스테이지(120)는 z 축의 다른 방향으로 회전 한다.
한편, 본 발명에 따른 전자기 마이크로 액츄에이터(100)는 구동코일(130) 내에 미러부(140)가 형성되지 않으므로 회전축으로부터 스테이지(120)의 단 까지의 암의 길이가 짧아지며 따라서 관성모멘트가 감소한다. 이러한 관성모멘트 감소는 구동전류를 감소시킬 수 있다. 또한, 구동코일(130)에서 구동력에 관계되는 x 방향의 길이가 길게 설계될 수 있으므로 구동력의 향상을 도모할 수 있다.
도 3a 내지 도 3h는 제1 실시예에 따른 전자기 마이크로 액츄에이터(100)의 제조방법을 설명하는 단계별 단면도이다. 도 1 및 도 2의 구성요소와 실질적으로 동일한 구성요소에는 동일한 도면부호를 사용한다.
도 3a를 참조하면, 실리콘 기판(110) 상에 미도시된 마스크를 사용하여 구동코일(130)이 형성되는 영역에 소정 깊이로 트렌치(T)를 형성한다. 상기 트렌치(T)는 ICP RIE 식각 방법을 사용하여 형성될 수 있다. 이어서, 상기 기판(110)의 표면에 절연층(191)을 형성한다. 상기 절연층(191)은 대략 1 ㎛ 두께의 실리콘 산화물일 수 있다.
도 3b를 참조하면, 상기 트렌치(도 3a의 T)를 금속, 예컨대 Cu를 채운다. Cu 하부에는 Cr 접착층을 미리 형성하고, 그 위에 Cu를 전기도금법으로 형성할 수 있다. 이어서, 기판(110) 상의 절연층(191) 상의 Cu를 lapping and polishing 방법으로 제거한다.
도 3c를 참조하면, 상기 기판(110)의 상면에 절연층(192)을 형성하고 상기 절연층(192)을 패터닝하여 구동코일(130)의 양단을 노출시키는 홀(192a)을 형성한 다.
도 3d를 참조하면, 상기 기판(110) 상으로 상기 홀(도 3c의 192a)에 노출된 구동코일(130)의 단과 상부전극(도 1의 170 참조)을 연결하는 제1배선(171) 및 제2배선(172)을 형성한다. 제1배선(171) 및 제2배선(172)은 Cr/Au를 스퍼터링 방법으로 형성한 후, 습식 식각으로 패터닝하여 형성될 수 있다.
도 3e를 참조하면, 스테이지(120), 미러부(140), 토션스프링(132) 구조를 형성하기 위해 기판(110)을 1차식각한다. 이를 위해서 상기 기판(110) 위에 마스크(미도시)를 형성하고 기판(110)을 스테이지(120)의 두께 깊이로 ICP RCE 식각을 한다.
도 3f를 참조하면, 기판(110)의 하부에 마스크(미도시)를 형성하고, 이 마스크에 노출된 영역을 식각하여 비아홀(174) 및 스테이지(120)의 회전 공간을 위한 캐버티(C)를 형성한다. 이때 스테이지(120) 및 미러부(140), 토션스프링(132), 고정프레임(150)의 구조가 형성된다.
도 3g를 참조하면, 기판(110)에 절연층(193)을 형성하고 기판(110) 상부에 형성된 절연층(193)을 패터닝하여 상부전극(170) 형성영역을 한정한다.
도 3h를 참조하면, 기판(110) 상면과 하면에 상부전극(170) 영역과 하부전극(180) 영역을 한정하는 마스크(미도시)를 형성한 후, 도전성 금속을 형성하여 비아홀(174)의 상부에 상부전극(170), 비아홀(174)의 하부에 하부전극(180), 비아홀(174) 내에 도전부재(176)를 형성한다.
상술한 제조방법으로부터 본 발명의 액츄에이터(100)가 하나의 기판(110)을 사용하여 형성될 수 있으며, 또한, 제조공정에서 5개의 마스크를 사용하는 간단한 공정임을 알 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자기 마이크로 액츄에이터(200)의 평면도이며, 도 5는 도 4의 V-V 선단면도이다. 도 4에서는 편의상 일부 절연층을 도시하지 않았다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 전자기 마이크로 액츄에이터(200)는 하나의 기판(210)에 형성된 스테이지(220), 구동코일(230), 미러부(240), 앵커(250)와, 영구자석(260)과, 상기 기판(210)을 지지하는 베이스 기판(212)을 구비한다. 상기 기판(210)은 실리콘 기판일 수 있으며, 상기 베이스 기판(212)은 글래스 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다.
상기 스테이지(220)의 내측에는 사각 홀(221)이 형성되어 있고, 상기 홀(221)에는 상기 베이스 기판(212)에 지지된 한쌍의 앵커(250)가 배치된다. 상기 앵커(250) 상에는 각각 상부전극(270)이 형성되며, 상기 앵커(250)의 하부에는 하부전극(280)이 형성된다. 상기 앵커(250)에는 상기 상부전극(270)과 하부전극(280)을 연결하는 도전부재(276)가 형성된다.
상기 구동코일(230)은 상기 스테이지(220)의 표면에서 소정 깊이로 감겨지며, 상기 앵커들(250)을 감싸도록 형성된다. 상기 앵커(250) 및 상기 스테이지(220)는 두개의 토션스프링(232)에 의해서 연결된다. 상기 토션스프링(232)은 x축 방향으로 형성되며, 상기 스테이지(220)의 회전축이 된다.
상기 스테이지(220)에는 상기 구동코일(230)과 구별되게 미러부(240)가 형성 된다. 상기 미러부(240)는 상기 스테이지(220)에 한 쌍의 지지빔(242)에 의해 연결되어서 지지된다. 상기 미러부(240)는 상기 스테이지(220)의 회전에 따라서 함께 회전된다. 이렇게 구동코일(230)과 이격된 미러부(240)는 상기 구동코일(230)의 저항열을 간접적으로 받으며, 따라서 상기 스테이지(220)의 변형의 영향을 적게 받는다.
상기 구동코일(230)의 일단 및 고정프레임(250)에 형성된 상부전극(270)은 제1배선(271)에 의해서 연결된다. 상기 제1배선(271)은 구동코일(230) 및 하나의 토션스프링(232)의 위를 가로지르며, 상기 제1배선(271)의 하부에는 절연층(290)이 형성된다. 상기 구동코일(230)의 타단 및 다른 상부전극(270)은 제2배선(272)에 의해서 연결된다. 상기 제2배선(272)은 다른 토션스프링(232)의 위를 가로지르며, 상기 제2배선(272)의 하부에는 절연층(290)이 형성될 수 있다. 상기 제2배선(272)은 제1배선(271)과 함께 형성된다.
상기 영구자석(260)은 상기 구동코일(230)의 양측에 각각 설치된다.
기판(210)과 구동코일(230), 제1배선(271) 및 제2배선(272), 상부전극(270), 도전부재(276), 하부전극(280) 사이에는 절연층(230)이 개재된다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 전자기 마이크로 액츄에이터(200)는 x 방향으로 긴 구동코일(230)을 구비하며 이 긴 구동코일(230)은 본 발명의 액츄에이터(200)의 구동력 향상에 기여한다.
제2 실시예에서는 두개의 앵커(250)가 구동코일(230) 내에 배치되어 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6 및 도 7은 제2 실시예의 전자기 마이크로 액츄에이터의 변형예를 도시한 평면도이다. 제1 실시예의 구성요소와 실질적으로 동일한 구성요소에는 동일한 참조번호를 사용하고 상세한 설명은 생략한다.
도 6을 참조하면, 한 쌍의 앵커(250) 중 하나는 스테이지(220)에서 구동코일(230) 내부에 형성된 사각 홀(221)에 형성되고 다른 하나는 스테이지(220)에서 미러부(240)와 구동코일(230) 사이에 형성된다. 도 6의 액츄에이터(200')는 배선(271)(272)이 구동코일(230)을 횡단하지 않으므로 배선(271)(272)과 구동코일(230) 사이의 단락이 발생되지 않는다.
도 7을 참조하면, 한 쌍의 앵커(250) 중 하나는 스테이지(220)에서 구동코일(230) 내부에 형성된 사각 홀(221)에 형성되고 다른 하나는 스테이지(220)의 바깥에 형성된다. 도 7의 액츄에이터(200'')는 배선(271)(272)이 구동코일(230)을 횡단하지 않으므로 배선(271)(272)과 구동코일(230) 사이의 단락이 발생되지 않는다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전자기 마이크로 액츄에이터(300)의 평면도이며, 도 9는 도 8의 IX-IX 선단면도이다. 도 9에서는 편의상 일부 절연층을 도시하지 않았다.
도 8 및 도 9를 함께 참조하면, 본 발명의 전자기 마이크로 액츄에이터(300)는 하나의 기판(310)에 형성된 스테이지(320), 구동코일(330), 미러부(340), 앵커(350)와, 영구자석(360)을 구비한다. 상기 기판(310)은 실리콘 기판일 수 있다.
상기 스테이지(320)의 양측에는 한 쌍의 토션스프링(332)이 연결되며, 상기 토션스프링(332)은 앵커(350)에 의해서 고정된다. 상기 토션스프링(332)은 스테이 지(320)의 회전축으로 작용한다. 상기 스테이지(320)의 중앙부에는 미러부(340)가 형성되어 있다. 상기 미러부(340)는 y 축방향의 두개의 지지빔(342)에 위해서 상기 스테이지(320)에 고정된다.
상기 스테이지(320)에는 상기 미러부(340)의 양측으로 그 표면에 소정 깊이로 감겨진 구동코일(330)이 형성되어 있다. 이 구동코일(330)은 하나로 형성되어 있으며, 그 양단은 구동코일(330) 및 토션스프링(332)을 횡단하여 대응되는 상부전극(370)과 제1배선(371) 및 제2배선(372)에 의해서 각각 연결된다. 상기 제1배선(371) 및 제2배선(372) 하부에는 절연층(390)이 형성된다.
상기 미러부(340)는 상기 구동코일(330)과 구별되게 형성된다. 상기 구동코일(330)과 미러부(340)는 상기 앵커(350) 사이에 배열되어 있다.
상기 미러부(340)는 상기 스테이지(320)의 회전에 따라서 함께 회전된다. 이렇게 구동코일(330)과 이격된 미러부(340)는 상기 구동코일(330)의 저항열을 간접적으로 받으며, 따라서 상기 스테이지(320)의 변형의 영향을 적게 받는다.
상기 상부전극(370)의 하부에는 비아홀(374)이 형성되어 있고, 상기 기판(310)의 하부에는 하부전극(380)이 형성된다. 상기 상부전극(370) 및 하부전극(380)은 상기 비아홀(374)에 형성된 도전부재(376)에 의해서 전기적으로 연결된다. 이러한 전극구조는 외부 배선(미도시)과의 연결을 용이하게 해준다.
상기 영구자석(360)은 상기 구동코일(330)의 양측에 각각 설치된다.
기판(310)과 구동코일(330), 제1배선(371) 및 제2배선(372), 상부전극(370), 도전부재, 하부전극(380) 사이에는 절연층(390)이 개재된다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 전자기 마이크로 액츄에이터(300)는 구동코일(330) 내에 미러부(340)가 형성되지 않으므로 회전축과 질량중심 까지의 거리가 짧아지며 따라서 관성모멘트가 감소한다. 이러한 관성모멘트 감소로 구동전류를 감소시킬 수 있다.
도 10은 제3 실시예의 액츄에이터(300)의 변형예이다. 제3 실시예의 구성요소와 실질적으로 동일한 구성요소에는 동일한 참조번호를 사용하고 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 전자기 마이크로 액츄에이터(300)는 구동코일(330) 내에 미러부(340)가 형성되지 않으므로 회전축과 질량중심 까지의 거리가 짧아지며 따라서 관성모멘트가 감소한다. 이러한 관성모멘트 감소로 구동전류를 감소시킬 수 있다.
도 10을 참조하면, 스테이지(320)의 중앙부에 미러부(340)가 형성되어 있으며, 스테이지(320)에서 미러부(340)의 양측에 구동코일(330)이 감긴 부분이 형성되어 있다. 그리고 상기 스테이지(320)에서 상기 미러부(340)의 양측에는 각각 사각홀(321)이 형성되어 있으며, 이 홀(321)에 앵커(350)가 형성되어 있다. 앵커(350) 및 스테이지(320) 사이에 형성된 토션스프링(332)이 스테이지(320)를 지지한다. 토션스프링(332)은 스테이지(320)의 회전축 방향에 형성된다.
도 10의 액츄에이터(300')는 구동코일(330)에서 구동력에 관계되는 x 방향의 길이가 길게 설계될 수 있으므로 구동력의 향상을 도모할 수 있다.
한편, 제3 실시예의 구동코일은 두 개의 구동코일로 형성될 수 있으며, 각 구동코일의 양단을 지지하는 앵커는 4개가 된다. 이들 앵커들은 미러부를 중심으로 양측에 3개씩 형성되나 이들 앵커의 배치는 다양하게 형성될 수 있으며, 이러한 배치는 상술한 실시예들로부터 유추할 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 전자기 마이크로 액츄에이터에 의하면, 스테이지에 구동코일과 미러부가 함께 형성되되 서로 분리되게 형성된다. 이러한 구조는 구동코일에서 발생되는 발열에 의한 스테이지의 변형이 미러부에 미치는 영향을 억제하므로 미로부의 광주사 성능이 향상될 수 있다.
또한, 구동코일과 미러부가 하나의 열로 배치됨으로써 스테이지의 회전축과 질량중심 사이의 거리에 의존하는 관성모멘트가 작아지며, 따라서 액츄에이터의 구동전류가 감소되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 전자기 마이크로 액츄에이터는 하나의 기판을 사용하여 제조할 수 있으며, 마스크 공정이 최소화되어 제조공정이 용이한 장점이 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (17)

  1. 기판의 일면에 회동가능하게 형성된 스테이지;
    상기 스테이지의 회전축 방향으로 상기 스테이지의 양측에 연결된 한쌍의 토션스프링;
    상기 토션스프링을 지지하며 상기 스테이지를 감싸는 고정프레임;
    상기 스테이지의 상면 일측에 소정 깊이로 권취된 구동코일;
    상기 스테이지에서 상기 구동코일의 일측에 형성된 미러부; 및
    상기 고정프레임의 마주보는 양측에 형성된 한쌍의 영구자석;을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기 마이크로 액츄에이터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 미러부는 상기 스테이지에 형성된 홀에서 지지빔에 의해 상기 스테이지에 연결된 것을 특징으로 하는 전자기 마이크로 액츄에이터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동코일과 상기 미러부는 상기 회전축 방향으로 배열된 것을 특징으로 하는 전자기 마이크로 액츄에이터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정프레임에서 상기 토션스프링과 연결되는 부분에 형성된 한 쌍의 상 부전극; 및
    상기 구동코일의 양단과 상기 상부전극을 연결하는 배선;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기 마이크로 액츄에이터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 상부전극의 하부에 형성된 비아홀;
    상기 고정프레임의 하부에서 상기 비아홀과 연통되게 형성된 하부전극;
    상기 비아홀에서, 상기 상부전극 및 상기 하부전극을 연결하는 도전부재;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기 마이크로 액츄에이터.
  6. 기판의 일면에 회동가능하게 형성된 스테이지;
    상기 스테이지의 회전축 방향으로 형성된 한쌍의 토션스프링;
    상기 토션스프링을 지지하며 상기 스테이지의 하방으로 연장된 한 쌍의 앵커;
    상기 스테이지의 상면에서 일측에 소정 깊이로 권취된 구동코일;
    상기 스테이지에서 상기 구동코일의 일측에 형성된 미러부; 및
    상기 앵커의 마주보는 양측에 형성된 한쌍의 영구자석;을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기 마이크로 액츄에이터.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 미러부는 지지빔에 의해 상기 스테이지에 연결된 것을 특징으로 하는 전자기 마이크로 액츄에이터.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 한쌍의 앵커는 상기 스테이지에서 상기 구동코일의 안쪽에 형성된 홀에 형성된 것을 특징으로 하는 전자기 마이크로 액츄에이터.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 한쌍의 앵커 중 하나는 상기 스테이지에서 상기 구동코일의 안쪽에 형성된 홀에 형성되며, 다른 앵커는 상기 구동코일의 바깥쪽에 형성된 것을 특징으로 하는 전자기 마이크로 액츄에이터.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 앵커에서 상기 토션스프링과 연결되는 부분에 형성된 한 쌍의 상부전극; 및
    상기 구동코일의 양단과 상기 상부전극을 연결하는 배선;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기 마이크로 액츄에이터.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 상부전극의 하부에 형성된 비아홀;
    상기 앵커의 하부에서 상기 비아홀과 연통되게 형성된 하부전극; 및
    상기 비아홀에서, 상기 상부전극 및 상기 하부전극을 연결하는 도전부재;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기 마이크로 액츄에이터.
  12. 기판의 일면에 회동가능하게 형성된 스테이지;
    상기 스테이지의 중앙부분에 형성된 미러부;
    상기 스테이지의 상면에서 상기 미러부의 양측에 소정 깊이로 권취된 구동코일;
    상기 스테이지의 회전축 방향으로 상기 스테이지에 연결된 한 쌍의 토션스프링;
    상기 토션스프링의 일단을 지지하며, 상기 스테이지의 하방으로 연장된 한쌍의 앵커; 및
    상기 스테이지의 마주보는 양측에 형성된 한쌍의 영구자석;을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기 마이크로 액츄에이터.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 미러부는 상기 스테이지에 형성된 홀에서 지지빔에 의해 상기 스테이지에 연결된 것을 특징으로 하는 전자기 마이크로 액츄에이터.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 한쌍의 앵커는 상기 스테이지의 외측에 형성된 것을 특징으로 하는 전 자기 마이크로 액츄에이터.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 스테이지에서 상기 미러부의 양측에 두개의 홀이 형성되어 있으며, 상기 한 쌍의 앵커는 상기 홀에 각각 형성된 것을 특징으로 하는 전자기 마이크로 액츄에이터.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 앵커에서 상기 토션스프링과 연결되는 부분에 형성된 한 쌍의 상부전극; 및
    상기 구동코일의 양단과 상기 상부전극을 연결하는 배선;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기 마이크로 액츄에이터.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 상부전극의 하부에 형성된 비아홀;
    상기 앵커의 하부에서 상기 비아홀과 연통되게 형성된 하부전극; 및
    상기 비아홀에서, 상기 상부전극 및 상기 하부전극을 연결하는 도전부재;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기 마이크로 액츄에이터.
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