KR20060109324A - 마이크로 가동 소자 및 광 스위칭 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 효율적으로 제조하기에 적합한 마이크로 가동 소자 및 광 스위칭 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명의 마이크로 가동 소자(X)는 예를 들면, 프레임, 요동 동작이 가능한 가동부, 상기 프레임 및 가동부를 연결하는 토션(torsion) 연결부, 및, 요동 동작을 위한 구동력을 발생시키기 위한 액추에이터를 각각이 구비하는 복수의 마이크로 가동 유닛이 각각에서 일체적으로 형성되어 있는 복수의 마이크로 가동 기판(10)과, 내부 배선 구조를 갖는 패키지 베이스(20)와, 마이크로 가동 기판(10)에서의 하나의 마이크로 가동 유닛 및 패키지 베이스(20)의 사이에 개재하여, 상기 하나의 마이크로 가동 유닛의 액추에이터 및 내부 배선 구조를 전기적으로 각각이 접속하는 복수의 도전 연락부(30)를 구비한다. 본 발명의 광 스위칭 장치는 예를 들면, 이러한 마이크로 가동 소자(X)를 복수개 구비한다.
광 스위칭 장치, 마이크로 미러 유닛, 빗살 전극, 패키지 베이스
Description
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 마이크로 미러 소자의 상면도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 마이크로 미러 소자의 하면도.
도 3은 도 1의 선 Ⅲ-Ⅲ을 따른 단면도.
도 4는 도 1에 나타내는 마이크로 미러 기판의 부분 확대 상면도.
도 5는 도 1에 나타내는 마이크로 미러 기판의 부분 확대 하면도.
도 6은 도 4의 선 Ⅵ-Ⅵ을 따른 단면도.
도 7은 도 4의 선 Ⅶ-Ⅶ을 따른 단면도.
도 8은 도 1에 나타내는 패키지 베이스의 부분 확대 상면도.
도 9는 도 1에 나타내는 패키지 베이스의 부분 확대 하면도.
도 10은 도 1의 선 X-X을 따른 부분 확대 단면도.
도 11은 도 1의 선 XI-XI을 따른 부분 확대 단면도.
도 12는 제 1 실시예에 따른 마이크로 미러 소자의 제 1 변형예에서의 마이크로 미러 기판의 상면도.
도 13은 제 1 실시예에 따른 마이크로 미러 소자의 제 2 변형예의 상면도.
도 14는 제 2 변형예의 부분 확대 상면도.
도 15는 제 2 변형예의 부분 확대 단면도.
도 16은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광 스위칭 장치의 일부 생략 상면도.
도 17은 광 스위칭 장치의 일례의 개략 구성도.
도 18은 광 스위칭 장치의 다른 예의 개략 구성도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 마이크로 미러 기판 11 : 미러 지지부
12 : 내부 프레임 12A, 12B, 13A∼13D : 아일랜드부
13 : 외부 프레임 14, 15 : 토션 연결부
14a, 15a, 15b : 토션 바 16A∼16D, 17A∼17D : 빗살 전극
20 : 패키지 베이스 21 : 배선 패턴
22 : 전극 패드 30 : 도전 연락부
40 : 캡부 50 : 커넥터
60, 80 : 광 스위칭 장치
61, 62, 81 : 마이크로 미러 어레이
61a, 62a, 81a : 마이크로 미러 유닛
63, 64 : 마이크로 렌즈 71 : 입력 파이버 어레이
71a, 91 : 입력 파이버 72 : 출력 파이버 어레이
72a, 92 : 출력 파이버 82 : 고정 미러
90 : 입출력 파이버 어레이 A1, A2 : 요동 축심
L1, L2 : 광 X : 마이크로 미러 소자
본 발명은 요동 동작이 가능한 부위를 갖는 예를 들면, 마이크로 미러 소자나 자이로 센서 등의 마이크로 가동 소자, 및, 마이크로 미러 소자로서 구성된 마이크로 가동 소자를 구비하는 광 스위칭 장치에 관한 것이다.
최근, 여러가지 기술 분야에서 마이크로 머시닝 기술에 의해 형성되는 미소 구조를 갖는 소자의 응용화가 도모되고 있다. 예를 들면, 광 통신 기술의 분야에서는 광 반사 기능을 갖는 미소한 마이크로 미러 소자가 주목받고 있다. 예를 들면, 센싱 기술의 분야에서는 관성 센서, 카 네비게이션, 차재(車載) 에어백, 로봇의 자세 제어, 및 카메라의 흔들림 방지 등의 용도의 미소한 자이로 센서가 주목받고 있다.
광 통신에서는 광 파이버를 매체로 하여 광 신호가 전송되고, 또한 광 신호의 전송 경로를 어느 파이버로부터 다른 파이버로 전환하기 위해, 일반적으로 소위 광 스위칭 장치가 사용된다. 양호한 광 통신을 달성하는 데 있어서 광 스위칭 장치에 요구되는 특성으로서는, 전환 동작에서의 대용량성, 고속성, 고신뢰성 등을 들 수 있다. 이들의 관점에서, 광 스위칭 장치로서는 마이크로 머시닝 기술에 의해 제작되는 마이크로 미러 소자를 일체로 구성한 것에 대한 기대가 높아지고 있다. 마이크로 미러 소자에 의하면, 광 스위칭 장치에서의 입력측의 광 전송로와 출력측의 광 전송로의 사이에서, 광 신호를 전기 신호로 변환하지 않고 광 신호 그 대로 스위칭 처리를 행할 수 있어, 상게의 특성을 얻는 점에서 적합하기 때문이다. 마이크로 머시닝 기술에 관해서는, 예를 들면, 하기의 특허 문헌 1∼3에 기재되어 있다.
[특허 문헌 1] 일본국 공개 특허 평 10-190007호 공보
[특허 문헌 2] 일본국 공개 특허 평 10-270714호 공보
[특허 문헌 3] 일본국 공개 특허 2000-31502호 공보
도 17은 일반적인 광 스위칭 장치(60)의 개략 구성을 나타낸다. 광 스위칭 장치(60)는 한 쌍의 마이크로 미러 어레이(61, 62)와, 복수의 마이크로 렌즈(63, 64)를 구비하고, 입력 파이버 어레이(71)와 출력 파이버 어레이(72) 사이에 배열 설치된 것이다. 입력 파이버 어레이(71)는 소정 수의 입력 파이버(71a)로 이루어지며, 마이크로 미러 어레이(61)에는, 각 입력 파이버(71a)에 대응하는 마이크로 미러 유닛(61a)이 복수 배열 설치되어 있다. 마찬가지로, 출력 파이버 어레이(72)는 소정 수의 출력 파이버(72a)로 이루어지며, 마이크로 미러 어레이(62)에는, 각 출력 파이버(72a)에 대응하는 마이크로 미러 유닛(62a)이 복수 배열 설치되어 있다. 마이크로 미러 유닛(61a, 62a)은 각각 광을 반사하기 위한 미러면을 가지며 요동 동작이 가능한 가동부와, 상기 가동부의 요동 동작을 위한 구동력을 발생시키기 위한 액추에이터를 구비하여, 가동부의 미러면의 방향을 제어할 수 있도록 구성되어 있다. 복수의 마이크로 렌즈(63)는 각각 입력 파이버(71a)의 단부에 대향하도록 배치되어 있다. 마찬가지로, 복수의 마이크로 렌즈(64)는 각각 출력 파이버(72a)의 단부에 대향하도록 배치되어 있다.
광 전송시에서, 입력 파이버(71a)로부터 출사되는 광(L1)은, 대응하는 마이크로 렌즈(63)를 통과함으로써, 서로 평행광이 되어 마이크로 미러 어레이(61)로 향한다. 광(L1)은 대응하는 마이크로 미러 유닛(61a)에서의 미러면에서 반사하여, 마이크로 미러 어레이(62)로 편향된다. 이 때, 마이크로 미러 유닛(61a)의 미러면은, 광(L1)을 원하는 마이크로 미러 유닛(62a)에 입사시키도록, 미리 소정의 방향을 향하고 있다. 다음에 광(L1)은, 마이크로 미러 유닛(62a)에서의 미러면에서 반사하여, 출력 파이버 어레이(72)로 편향된다. 이 때, 마이크로 미러 유닛(62a)의 미러면은, 원하는 출력 파이버(72a)에 광(L1)을 입사시키도록, 미리 소정의 방향을 향하고 있다.
이와 같이, 광 스위칭 장치(60)에 의하면, 각 입력 파이버(71a)로부터 출사한 광(L1)은 마이크로 미러 어레이(61, 62)에서의 편향에 의해서 원하는 출력 파이버(72a)에 도달한다. 즉, 입력 파이버(71a)와 출력 파이버(72a)는 1 대 1로 광학적으로 접속된다. 그리고, 마이크로 미러 유닛(61a, 62a)에서의 편향 각도를 적절히 변경함으로써, 광(L1)이 도달하는 출력 파이버(72a)가 전환된다.
도 18은 다른 일반적인 광 스위칭 장치(80)의 개략적인 구성을 나타낸다. 광 스위칭 장치(80)는 마이크로 미러 어레이(81)와, 고정 미러(82)와, 복수의 마이크로 렌즈(83)를 구비하고, 입출력 파이버 어레이(90)에 대응하여 배열 설치된 것이다. 입출력 파이버 어레이(90)는 소정 수의 입력 파이버(91) 및 소정 수의 출력 파이버(92)로 이루어지고, 마이크로 미러 어레이(81)에는 각 파이버(91, 92)에 대응하는 마이크로 미러 유닛(81a)이 복수 배열 설치되어 있다. 마이크로 미러 유 닛(81a)은 각각 광을 반사하기 위한 미러면을 가지며 요동 동작이 가능한 가동부와, 상기 가동부의 요동 동작을 위한 구동력을 발생시키기 위한 액추에이터를 구비하여, 가동부의 미러면의 방향을 제어할 수 있도록 구성되어 있다. 복수의 마이크로 렌즈(83)는 각각 각 파이버(91, 92)의 단부에 대향하도록 배치되어 있다.
광 전송시에서, 입력 파이버(91)로부터 출사된 광(L2)은, 마이크로 렌즈(83)를 통하여 마이크로 미러 어레이(81)를 향해서 출사한다. 광(L2)은 대응하는 제 1 마이크로 미러 유닛(81a)에서의 미러면에서 반사됨으로써 고정 미러(82)로 편향되어, 고정 미러(82)에서 반사된 후, 제 2 마이크로 미러 유닛(81a)에 입사한다. 이 때, 제 1 마이크로 미러 유닛(81a)의 미러면은 광(L2)을 원하는 제 2 마이크로 미러 유닛(81a)에 입사시키도록 미리 소정의 방향을 향하고 있다. 다음에, 광(L2)은 제 2 마이크로 미러 유닛(81a)에서의 미러면에서 반사됨으로써, 입출력 파이버 어레이(90)로 편향된다. 이 때, 제 2 마이크로 미러 유닛(81a)의 미러면은 광(L2)을 원하는 출력 파이버(92)에 입사시키도록 미리 소정의 방향을 향하고 있다.
이와 같이, 광 스위칭 장치(80)에 의하면, 각 입력 파이버(91)로부터 출사한 광(L2)은 마이크로 미러 어레이(81) 및 고정 미러(82)에서의 편향에 의해서 원하는 출력 파이버(92)에 도달한다. 그리고, 제 1 및 제 2 마이크로 미러 유닛(81a)에서의 편향 각도를 적절히 변경함으로써, 광(L2)이 도달하는 출력 파이버(92)가 전환된다.
종래의 광 스위칭 장치에서는, 일반적으로 마이크로 미러 어레이는 1매의 기판(마이크로 미러 기판)내에 복수의 마이크로 미러 유닛이 일체로 형성되어 이루어 지며, 배선 기판 위에 고정된 다음, 상기 배선 기판을 통하여 패키지 베이스에 탑재되어 있다. 배선 기판의 마이크로 미러 기판측의 표면에는, 기판 둘레부에 배치된 소정수의 전극 패드(제 1 전극 패드)를 포함하는 배선 패턴이 형성되어 있고, 상기 배선 패턴은 마이크로 미러 기판 내의 각 마이크로 미러 유닛의 액추에이터와 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 패키지 베이스는 마이크로 미러 기판측 내지 배선 기판측의 표면에 형성된 소정 수의 전극 패드(제 2 전극 패드)를 포함하는 소정의 배선 구조를 갖고, 상기 배선 구조와 배선 기판의 배선 패턴은, 제 1 전극 패드와 제 2 전극 패드 사이의 와이어 본딩(wire bonding)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 이러한 마이크로 미러 기판, 배선 기판, 및 패키지 베이스는 마더보드 등에 실장되는 하나의 마이크로 미러 소자를 구성한다.
이러한 종래의 광 스위칭 장치 내지 종래의 마이크로 미러 소자에서는, 광 통신망이 대규모화되어 파이버수가 증가할수록 단일의 마이크로 미러 기판 내에 형성해야 할 마이크로 미러 유닛 내지 미러면이 부착된 가동부의 수가 증가한다. 가동부의 수가 증가할수록 모든 가동부를 구동하기 위해서 필요한 배선 기판 위의 배선 패턴에 대해서 리드 형태가 복잡화되어, 배선 기판은 대형화되는 경향에 있다. 배선 패턴의 리드 형태의 복잡화 및 배선 기판의 대형화는, 마이크로 미러 소자에 따라서 광 스위칭 장치를 특히 비용상 효율적으로 제조하는데 있어서 바람직하지 않다. 게다가, 가동부의 수가 증가할수록 배선 기판에서의 상술한 제 1 전극 패드의 수가 증가하고, 패키지 베이스에서의 상술한 제 2 전극 패드의 수가 증가하며, 따라서, 제 1 전극 패드와 제 2 전극 패드를 와이어 본딩에 의해 접속하는 공정 수도 증가한다. 와이어 본딩 공정 수의 증가는 수율 좋게 마이크로 미러 소자 내지 광 스위칭 장치를 제조하는 데 있어서 바람직하지 않다. 이와 같이, 종래의 기술은 마이크로 미러 소자나 광 스위칭 장치를 효율적으로 제조하는데 곤란성을 갖는다.
본 발명은, 이상과 같은 사정을 토대로 고안된 것으로, 효율적으로 제조하기에 적합한 마이크로 가동 소자 및 광 스위칭 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제 1 측면에 의하면 마이크로 가동 소자가 제공된다. 이 마이크로 가동 소자는 프레임, 적어도 부분적인 진동을 수반하고 또는 수반하지 않고 요동 동작이 가능한 가동부, 상기 프레임 및 가동부를 연결하는 토션(torsion) 연결부, 및, 요동 동작을 위한 구동력을 발생시키기 위한 액추에이터를 구비하는 마이크로 가동 유닛이 형성되어 있는 마이크로 가동 기판과, 내부 배선 구조를 갖는 패키지 베이스와, 마이크로 가동 기판에서의 상기 마이크로 가동 유닛 및 패키지 베이스 사이에 개재하여, 액추에이터 및 내부 배선 구조를 전기적으로 접속하는 도전 연락부를 구비한다. 본 마이크로 가동 소자는 가동부를 기능적으로 요동 동작시키기 위한 예를 들면, 마이크로 미러 소자 등의 마이크로 요동 소자로서 구성해도 좋고, 가동부의 변위량을 검출하기 위한 예를 들면, 자이로 센서 등의 마이크로 검출 소자로서 구성해도 좋다.
본 마이크로 가동 소자에서는, 마이크로 가동 기판과 패키지 베이스의 사이 에는 배선 기판은 개재하지 않는다. 마이크로 가동 기판은 상기 마이크로 가동 기판에서의 마이크로 가동 유닛과 패키지 베이스의 사이에 개재하는 예를 들면, 도전 연락부를 통하여 패키지 베이스에 대해서 고정되어 있다. 도전 연락부는 마이크로 가동 기판에 형성되어 있는 마이크로 가동 유닛의 액추에이터와 패키지 베이스의 내부 배선 구조를 전기적으로 접속하는 기능을 담당하며, 예를 들면, 액추에이터와 전기적으로 접속하여 마이크로 가동 기판 표면에 설치된 전극 패드(제 1 전극 패드)와, 내부 배선 구조와 전기적으로 접속하여 패키지 베이스 표면에 설치된 전극 패드(제 2 전극 패드)에 접합하는 도전성 범프이다. 그 때문에 본 마이크로 가동 소자의 제조 과정에서는, 배선 기판 표면에 배선 패턴을 배열할 필요는 없고, 또한, 상술한 제 1 전극 패드와 제 2 전극 패드를 전기적으로 접합하는데 있어서 와이어 본딩을 행할 필요는 없다. 따라서, 본 마이크로 가동 소자는 효율적으로 제조하기에 적합한 것이다.
본 발명의 제 2 측면에 의하면 마이크로 가동 소자가 제공된다. 이 마이크로 가동 소자는 프레임, 적어도 부분적인 진동을 수반하고 또는 수반하지 않고 요동 동작이 가능한 가동부, 상기 프레임 및 가동부를 연결하는 토션 연결부, 및, 요동 동작을 위한 구동력을 발생시키기 위한 액추에이터를 각각이 구비하는 복수의 마이크로 가동 유닛이 일체로 형성되어 있는 마이크로 가동 기판과, 내부 배선 구조를 갖는 패키지 베이스와, 마이크로 가동 기판에서의 마이크로 가동 유닛 및 패키지 베이스 사이에 개재하고, 상기 하나의 마이크로 가동 유닛의 액추에이터 및 내부 배선 구조를 전기적으로 각각이 접속하는 복수의 도전 연락부를 구비한다. 본 마이크로 가동 소자는 각 가동부를 기능적으로 요동 동작시키기 위한 예를 들면, 마이크로 미러 소자 등의 마이크로 요동 소자로서 구성해도 좋고, 각 가동부의 변위량을 검출하기 위한 예를 들면, 자이로 센서 등의 마이크로 검출 소자로서 구성해도 좋다.
본 마이크로 가동 소자에서는, 마이크로 가동 기판과 패키지 베이스의 사이에는 배선 기판은 개재하지 않는다. 마이크로 가동 기판은 그 기판과 패키지 베이스 사이에 개재하는 예를 들면, 복수의 도전 연락부를 통하여 패키지 베이스에 대하여 고정되어 있다. 각 도전 연락부는 마이크로 가동 기판에 형성되어 있는 하나의 마이크로 가동 유닛과 패키지 베이스 사이에 개재하여 상기 하나의 마이크로 가동 유닛의 액추에이터와 패키지 베이스의 내부 배선 구조를 전기적으로 접속하는 기능을 담당하며, 예를 들면, 액추에이터와 전기적으로 접속해서 마이크로 가동 기판 표면에 설치된 전극 패드(제 1 전극 패드)와, 내부 배선 구조와 전기적으로 접속해서 패키지 베이스 표면에 설치된 전극 패드(제 2 전극 패드)에 접합하는 도전성 범프이다. 그 때문에, 본 마이크로 가동 소자의 제조 과정에서는, 배선 기판 표면에 배선 패턴을 배열할 필요는 없고, 복잡한 배선 패턴을 패키지 베이스 표면에 배열할 필요는 없으며, 또한, 상술한 제 1 전극 패드와 제 2 전극 패드를 전기적으로 접합하는데 있어서 다수의 와이어 본딩을 행할 필요는 없다. 따라서, 본 마이크로 가동 소자는, 효율적으로 제조하기에 적합한 것이다. 효율적으로 제조하기에 적합한 것은, 마이크로 가동 기판에 형성되는 마이크로 가동 유닛의 수가 증가할수록 현저해진다.
본 발명의 제 3 측면에 의하면 마이크로 가동 소자가 제공된다. 이 마이크로 가동 소자는 프레임, 적어도 부분적인 진동을 수반하고 또는 수반하지 않고 요동 동작이 가능한 가동부, 상기 프레임 및 가동부를 연결하는 토션 연결부, 및, 요동 동작을 위한 구동력을 발생시키기 위한 액추에이터를 각각이 구비하는 복수의 마이크로 가동 유닛이 각각에서 일체로 형성되어 있는 복수의 마이크로 가동 기판과, 내부 배선 구조를 갖는 패키지 베이스와, 마이크로 가동 기판에서의 하나의 마이크로 가동 유닛 및 패키지 베이스 사이에 개재하고, 상기 하나의 마이크로 가동 유닛의 액추에이터 및 내부 배선 구조를 전기적으로 각각이 접속하는 복수의 도전 연락부를 구비한다. 본 마이크로 가동 소자는, 각 가동부를 기능적으로 요동 동작시키기 위한 예를 들면, 마이크로 미러 소자 등의 마이크로 요동 소자로서 구성해도 좋고, 각 가동부의 변위량을 검출하기 위한 예를 들면, 자이로 센서 등의 마이크로 검출 소자로서 구성해도 좋다.
본 마이크로 가동 소자에서는, 각 마이크로 가동 기판과 패키지 베이스 사이에는 배선 기판은 개재하지 않는다. 각 마이크로 가동 기판은 상기 기판과 패키지 베이스 사이에 개재하는 예를 들면, 복수의 도전 연락부를 통하여 패키지 베이스에 대해서 고정되어 있다. 각 도전 연락부는 마이크로 가동 기판에 형성되어 있는 하나의 마이크로 가동 유닛과 패키지 베이스 사이에 개재하여 상기 하나의 마이크로 가동 유닛의 액추에이터와 패키지 베이스의 내부 배선 구조를 전기적으로 접속하는 기능을 담당하며, 예를 들면, 액추에이터와 전기적으로 접속해서 마이크로 가동 기판 표면에 설치된 전극 패드(제 1 전극 패드)와, 내부 배선 구조와 전기적으로 접 속해서 패키지 베이스 표면에 설치된 전극 패드(제 2 전극 패드)에 접합하는 도전성 범프이다. 그 때문에, 본 마이크로 가동 소자의 제조 과정에서는, 배선 기판 표면에 배선 패턴을 배열할 필요는 없고, 복잡한 배선 패턴을 패키지 베이스 표면에 배열할 필요는 없으며, 또한, 상술한 제 1 전극 패드와 제 2 전극 패드를 전기적으로 접합하는데 있어서 다수의 와이어 본딩을 행할 필요는 없다. 따라서, 본 마이크로 가동 소자는 효율적으로 제조하기에 적합한 것이다. 효율적으로 제조하는데 적합한 것은, 마이크로 가동 기판에 형성되는 마이크로 가동 유닛의 수가 증가할수록 현저해진다.
본 발명의 제 1 내지 제 3 측면에서, 바람직하게는 패키지 베이스의 주요 구성 재료는 세라믹이다. 이러한 구성은, 패키지 베이스에 요구되는 강성(剛性)이나 절연성 등을 확보하는 점에서 적합하다.
본 발명의 제 1 내지 제 3 측면에서는, 패키지 베이스에서 마이크로 가동 기판이 고정되어 있는 측의 표면의 평면도는 50㎛ 이하인 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 패키지 베이스에 대하여 마이크로 가동 기판을 적절히 탑재할 수 있다.
본 발명의 제 2 및 제 3 측면에서, 바람직하게는 복수의 도전 연락부의 높이 차이는 10㎛ 이하이다. 이러한 구성에 의하면, 패키지 베이스에 대해서 마이크로 가동 기판을 적절히 탑재할 수 있다.
본 발명의 제 1 내지 제 3 측면에서, 바람직하게는 도전 연락부는 마이크로 가동 기판을 고정 지지한다. 예를 들면, 1 또는 2이상의 도전성 범프로 이루어지 는 도전 연락부에 의해서만, 마이크로 가동 기판을 패키지 베이스에 대해서 고정하는 것이 가능하다.
본 발명의 제 1 내지 제 3 측면에서, 바람직하게는 도전 연락부는 복수의 도전 경로를 갖는다. 이 경우, 각 도전 경로는 예를 들면, 적층된 복수의 도전 범프에 의해 구성된다. 이러한 구성은 패키지 베이스의 내부 배선 구조 및 도전 연락부를 통한 액추에이터에 대한 전기적 접속 불량을 회피하는 점에서 적합하다.
본 발명의 제 1 내지 제 3 측면에서, 바람직하게는 패키지 베이스와 협동하여 하나 또는 복수의 마이크로 가동 기판을 밀봉하기 위한 캡 구조부를 더 구비하고, 상기 캡 구조부는 패키지 베이스에서 하나 또는 복수의 마이크로 가동 기판이 설치되어 있는 영역을 둘러싸고 패키지 베이스에 접합된 둥근 벽과, 상기 하나 또는 복수의 마이크로 가동 기판에 대향하는 리드를 갖는다. 이러한 구성은 마이크로 가동 기판 내지 마이크로 가동 유닛을 기밀하게 밀봉하는 점에서 적합하다.
바람직하게는, 리드는 광이 투과 가능한 투명부를 갖는다. 투명부는 90% 이상의 광 투과율을 갖는 것이 바람직하다. 투명부의 표면에는, 광학적 밴드 패스 필터(band-pass filter)가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성은, 본 마이크로 가동 소자를 마이크로 미러 소자로서 구성하는 경우에 적합하다.
바람직하게는, 둥근 벽은 금속으로 이루어지거나 또는, 표면에 금속막을 갖는다. 이러한 둥근 벽은 다른 부재와의 접합을 도모하는 점에서 적합한 경우가 있다.
본 발명의 제 1 내지 제 3 측면에서, 바람직하게는 패키지 베이스와 전기적 으로 접속한 외부 접속용의 커넥터 구조부를 더 구비한다. 커넥터 구조부는 패키지 베이스에서의 마이크로 가동 기판과 동일한 측에 배치되어도 좋고, 패키지 베이스에서의 마이크로 가동 기판과는 반대측에 배치되어도 좋다. 이러한 구성은, 마이크로 가동 소자와 이것이 탑재되는 마더보드 등과의 사이에서 양호한 전기적 접속을 도모하는 점에서 적합하다.
본 발명의 제 2 및 제 3 측면에서, 바람직하게는 단일의 마이크로 가동 기판에서의 복수의 가동부는, m행 동시에 n열을 이루고, 행방향으로 등피치로, 이것과 함께 또는 이것 대신에, 열방향으로 등피치로 배열하고, m은 자연수이며, n은 2이상의 정수이다. 단일의 마이크로 가동 기판에서의 복수의 가동부는 이와 같이 규칙적으로 배열되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 3 측면에서, 바람직하게는 복수의 마이크로 가동 기판은, p행 동시에 q열을 이루어 배열하고, p는 자연수이며, q는 2이상의 정수이다. 이 경우, 바람직하게는 복수의 마이크로 가동 기판은 서로 이격되어, 서로 이웃하는 2개의 마이크로 가동 기판간에서 가장 가까운 2개의 가동부의 이격 거리는, 단일 마이크로 가동 기판내에서의 상기 이격 방향에서의 가동부의 배열 설치 피치의 정수배이다. 복수의 마이크로 가동 기판은 이와 같이 규칙적으로 배열되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 4 측면에 의하면 광 스위칭 장치가 제공된다. 이 광 스위칭 장치는 상술한 제 1 내지 제 3 측면 중 어느 하나에 관한 마이크로 가동 소자를 복수개 구비한다. 상술한 바와 같이, 제 1 내지 제 3 측면에 관한 마이크로 가동 소 자는, 어느 것이나 효율적으로 제조하는데 적합하다. 따라서, 본 광 스위칭 장치는 효율적으로 제조하는데 적합한 것이다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 마이크로 미러 소자(X)를 나타낸다. 도 1 및 도 2는 각각 마이크로 미러 소자(X)의 상면도 및 하면도이다. 도 3은 도 1의 선 Ⅲ-Ⅲ을 따른 단면도이다. 마이크로 미러 소자(X)는 마이크로 미러 기판(10)과, 패키지 베이스(20)와, 이들 사이에 개재하는 복수의 도전 연락부(30)와, 캡부(40)와, 커넥터(50)를 구비한다.
마이크로 미러 기판(10)은, MEMS 기술의 일종인 벌크 마이크로 머시닝 기술을 이용하여(구체적으로는, Deep Reactive Ion Etching 등의 드라이 에칭 기술, 웨트 에칭 기술, 박막 형성 기술, 포토리소그래피 등을 이용하여) SOI 웨이퍼인 재료 기판에 대하여 가공을 실시함으로써 제조된 것으로, 마이크로 미러 기판(10)에는, 동일 설계 치수의 합계 9개의 마이크로 미러 유닛(U)이 일체로 형성되어 있다. 재료 기판은 제 1 실리콘층(두께는 예를 들면 100㎛)과, 제 2 실리콘층(두께는 예를 들면 100㎛)과, 상기 실리콘층간의 절연층(두께는 예를 들면 1㎛)으로 이루어지는 적층 구조를 가지며, 불순물의 도핑(doping)에 의해 각 실리콘층에 소정의 도전성이 부여된 것이다. 각 마이크로 미러 유닛(U)은, 도 1에 추가하여 도 4 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 미러 지지부(11)와, 내부 프레임(12)과, 외부 프레임(13)과, 한 쌍의 토션 연결부(14)와, 한 쌍의 토션 연결부(15)와, 빗살 전극(16A, 16B, 16C, 16D, 17A, 17B, 17C, 17D)을 구비한다. 도면을 명확화시키는 관점에서, 도 4에서는 제 1 실리콘층에 유래하여 절연층으로부터 지면 앞쪽 방향으로 돌출하는 개 소에 대해서 사선 해칭을 그려서 나타내고, 도 5에서는 제 2 실리콘층에 유래하여 절연층으로부터 지면 앞쪽 방향으로 돌출하는 개소, 및, 외부 프레임(13)에서의 제 1 실리콘층 유래 부위에 대해서 사선 해칭을 그려서 나타낸다.
미러 지지부(11)는 제 1 실리콘층에 유래하고, 그 표면에는 광 반사 기능을 갖는 미러면(11a)이 설치되어 있다. 미러면(11a)은 예를 들면, 제 1 실리콘층 위에 성막된 Cr층 및 그 위의 Au층으로 이루어지는 적층 구조를 갖는다. 또한, 미러 지지부(11)에 대해서 도 4에 나타내는 길이(W1)는 예를 들면, 100∼700㎛이다. 이러한 미러 지지부(11)는, 후술의 내부 프레임(12) 및 토션 연결부(14)와 함께 본 발명에서의 가동부를 구성한다.
내부 프레임(12)은 도 4 내지 도 7에 잘 도시되어 있는 바와 같이, 제 1 실리콘층에 유래하는 주요부(12')와, 제 2 실리콘층에 유래하는 아일랜드부(12A, 12B)를 포함하여, 미러 지지부(11)를 둘러싸는 형상을 갖는다. 주요부(12')와 아일랜드부(12A, 12B)의 사이에는 절연층이 개재하고, 따라서, 주요부(12')와 아일랜드부(12A, 12B)는 전기적으로 분리되어 있다. 아일랜드부(12A, 12B)는 구조적으로도 전기적으로도 서로 분리되어 있다. 이러한 프레임(12)에 대해서 도 4에 나타내는 길이(W2)는 예를 들면, 20∼100㎛이다.
외부 프레임(13)은 도 4 내지 도 7에 잘 도시되어 있는 바와 같이, 제 1 실리콘층에 유래하는 주요부(13')와, 제 2 실리콘층에 유래하는 아일랜드부(13A, 13B, 13C, 13D)를 포함하여, 내부 프레임(12)을 둘러싸는 형상을 갖는다. 주요부(13')와 아일랜드부(13A∼13D) 사이에는 절연층이 개재하고, 따라서, 주요 부(13')와 아일랜드부(13A∼13D)는 전기적으로 분리되어 있다. 아일랜드부(13A∼13D)는 구조적으로도 전기적으로도 서로 분리되어 있다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 아일랜드부(13A∼13D) 위에는 각각 전극 패드(18A∼18D)가 설치되어 있다. 또한, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 9개의 마이크로 미러 유닛(U)에서의 외부 프레임(13)의 주요부(13')(제 1 실리콘층 유래 부위)는 연속하고 있다.
한 쌍의 토션 연결부(14)는 각각 토션 바(14a)로 이루어진다. 각 토션 바(14a)는 제 1 실리콘층에 유래하고, 예를 들면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 미러 지지부(11)와 내부 프레임(12)의 주요부(12')에 접속하여 이들을 연결한다. 토션 바(14a)에 의해, 미러 지지부(11)와 주요부(12')는 전기적으로 접속된다. 또한, 본 실시예에서는 토션 바(14a)는 소자 두께 방향(H)에서 미러 지지부(11) 및 주요부(12')보다도 두께가 얇다. 이러한 한 쌍의 토션 연결부(14) 내지 한 쌍의 토션 바(14a)는 내부 프레임(12)에 대한 미러 지지부(11)의 상대적인 요동 동작의 요동 축심(A1)을 규정한다. 요동 축심(A1)은 바람직하게는, 미러 지지부(11)의 중심 또는 그 근방을 통과한다.
한 쌍의 토션 연결부(15)는 각각 2개의 토션 바(15a, 15b)로 이루어진다. 각 토션 바(15a)는 제 1 실리콘층에 유래하고, 예를 들면, 도 7에 나타낸 바와 같이, 내부 프레임(12)의 주요부(12')와 외부 프레임(13)의 주요부(13')에 접속하여 이들을 연결한다. 토션 바(15a)에 의해 주요부(12')와 주요부(13')는 전기적으로 접속된다. 본 실시예에서는 토션 바(15a)는 소자 두께 방향(H)에서 주요부(12', 13')보다도 두께가 얇다. 각 토션 바(15b)는 제 2 실리콘층에 유래한다.
한 쪽의 토션 바(15b)는 예를 들면, 도 7에 나타낸 바와 같이, 내부 프레임(12)의 아일랜드부(12A)와 외부 프레임(13)의 아일랜드부(13A)에 접속하여 이들을 연결한다. 상기 토션 바(15b)에 의해, 아일랜드부(12A)와 아일랜드부(13A)는 전기적으로 접속된다. 본 실시예에서는 상기 토션 바(15b)는 소자 두께 방향(H)에서 아일랜드부(12A), 아일랜드부(13A)보다도 두께가 얇다. 다른 쪽 토션 바(15b)는 예를 들면, 도 7에 나타낸 바와 같이, 내부 프레임(12)의 아일랜드부(12B)와 외부 프레임(13)의 아일랜드부(13B)에 접속하여 이들을 연결한다. 상기 토션 바(15b)에 의해, 아일랜드부(12B)와 아일랜드부(13B)는 전기적으로 접속된다. 본 실시예에서는, 상기 토션 바(15b)는 소자 두께 방향(H)에서 아일랜드부(12B, 13B)보다도 두께가 얇다. 이러한 한 쌍의 토션 연결부(15)는 외부 프레임(13)에 대한 가동부(미러 지지부(11), 내부 프레임(12), 한 쌍의 토션 연결부(14))의 상대적인 요동 동작의 요동 축심(A2)을 규정한다. 요동 축심(A2)은 바람직하게는, 가동부의 중심 또는 그 근방을 통과한다.
빗살 전극(16A)은 제 1 실리콘층에 유래하는 복수의 전극 투스(tooth)로 이루어진다. 빗살 전극(16A)을 구성하는 복수의 전극 투스는, 예를 들면, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 미러 지지부(11)로부터 각각이 연장하고 서로 평행하다. 빗살 전극(16B)은 제 1 실리콘층에 유래하는 복수의 전극 투스로 이루어진다. 빗살 전극(16B)을 구성하는 복수의 전극 투스는 예를 들면, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 빗살 전극(16A)의 빗살 전극과는 반대측에 미러 지지부(11)로부터 각각이 연장하고 서로 평행하다. 바람직하게는, 빗살 전극(16A, 16B)의 각 전극 투스 의 연장 방향과 상술한 요동 축심(A1)의 연장 방향과는 직교한다. 이러한 빗살 전극(16A, 16B)은 미러 지지부(11)를 통하여 전기적으로 접속되어 있다.
빗살 전극(16C)은 제 1 실리콘층에 유래하는 복수의 전극 투스로 이루어진다. 빗살 전극(16C)을 구성하는 복수의 전극 투스는 예를 들면, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 내부 프레임(12)의 주요부(12')로부터 각각이 연장하고 서로 평행하다. 빗살 전극(16D)은 제 1 실리콘층에 유래하는 복수의 전극 투스로 이루어진다. 빗살 전극(16D)을 구성하는 복수의 전극 투스는 예를 들면, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 빗살 전극(16C)의 빗살 전극과는 반대측에 주요부(12')로부터 각각이 연장하고 서로 평행하다. 바람직하게는, 빗살 전극(16C, 16D)의 각 전극 투스의 연장 방향과 상술한 요동 축심(A2)의 연장 방향과는 직교한다. 이러한 빗살 전극(16C, 16D)은 주요부(12')를 통하여 전기적으로 접속되어 있다.
빗살 전극(17A)은 빗살 전극(16A)과 협동하여 정전 인력(구동력)을 발생시키기 위한 부위로, 제 2 실리콘층에 유래하는 복수의 전극 투스로 이루어진다. 빗살 전극(17A)을 구성하는 복수의 전극 투스는, 내부 프레임(12)의 아일랜드부(12A)로부터 각각이 연장하고, 서로 평행하며 또한 빗살 전극(16A)의 전극 투스에 대해서도 평행하다. 한 쌍의 빗살 전극(16A, 17A)은 마이크로 미러 유닛(U)에서의 하나의 액추에이터를 구성한다.
빗살 전극(17B)은 빗살 전극(16B)과 협동하여 정전 인력(구동력)을 발생시키기 위한 부위로, 제 2 실리콘층에 유래하는 복수의 전극 투스로 이루어진다. 빗살 전극(17B)을 구성하는 복수의 전극 투스는, 내부 프레임(12)의 아일랜드부(12B)로 부터 각각이 연장하고, 서로 평행하며 또한 빗살 전극(16B)의 전극 투스에 대해서도 평행하다. 한 쌍의 빗살 전극(16B, 17B)은 마이크로 미러 유닛(U)에서의 하나의 액추에이터를 구성한다.
빗살 전극(17C)은 빗살 전극(16C)과 협동하여 정전 인력(구동력)을 발생시키기 위한 부위로, 제 2 실리콘층에 유래하는 복수의 전극 투스로 이루어진다. 빗살 전극(17C)을 구성하는 복수의 전극 투스는, 외부 프레임(13)의 아일랜드부(13C)로부터 각각이 연장하고, 서로 평행하며 또한 빗살 전극(16C)의 전극 투스에 대해서도 평행하다. 한 쌍의 빗살 전극(16C, 17C)은 마이크로 미러 유닛(U)에서의 하나의 액추에이터를 구성한다.
빗살 전극(17D)은 빗살 전극(16D)과 협동하여 정전 인력(구동력)을 발생시키기 위한 부위로, 제 2 실리콘층에 유래하는 복수의 전극 투스로 이루어진다. 빗살 전극(17D)을 구성하는 복수의 전극 투스는, 외부 프레임(13)의 아일랜드부(13D)로부터 각각이 연장하고, 서로 평행하며 또한 빗살 전극(16D)의 전극 투스에 대해서도 평행하다. 한 쌍의 빗살 전극(16D, 17D)은 마이크로 미러 유닛(U)에서의 하나의 액추에이터를 구성한다.
이상과 같이, 마이크로 미러 유닛(U)은 이른바 2축형의 요동 소자로서, 마이크로 미러 기판(10)에서 구성되어 있고, 합계 4개의 액추에이터를 구비한다. 본 실시예에서는 합계 9개의 마이크로 미러 유닛(U)이, 3행 동시에 3열을 이루어 행방향으로 등피치 또한 열방향으로 등피치로 배열하고 있다.
패키지 베이스(20)는 예를 들면, 도 3에 나타낸 바와 같이, 제 1 면(20a) 및 제 2 면(20b)을 갖고, 내부에 다층 배선 구조(도시 생략)를 갖는다. 제 1 면(20a) 위에는, 상술한 마이크로 미러 유닛(U)마다 도 8에 나타낸 바와 같은 배선 패턴(21)이 형성되어 있다. 배선 패턴(21)은 전극 패드(21a, 2lb, 21c, 21d)를 포함하고, 내부 다층 배선 구조에 대해서 전기적으로 접속되어 있다. 전극 패드(21a∼21d)는 각각 하나의 마이크로 미러 유닛(U)에서의 전극 패드(18A∼18D)에 대향하는 위치에 배치되어 있다. 게다가, 제 1 면(20a) 위에는, 그라운드 접속용의 합계 4개의 전극 패드(도시 생략)가 형성되어 있다. 상기 그라운드 접속용 전극 패드는, 마이크로 미러 기판(10)에서의 빗살 전극(16A, 16B)을 그라운드 접속하기 위한 전기적 경로의 일부를 이루는 것으로, 패키지 베이스(20)의 내부 다층 배선 구조에 대해서 전기적으로 접속되어 있고, 또한, 마이크로 미러 기판(10)에서의 외부 프레임(13)의 주요부(13')와 소정 배선(도시 생략)을 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 상기 소정 배선은 마이크로 미러 기판(10) 내에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 제 2 면(20b) 위의 중앙부에는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 합계 40개의 전극 패드(22)가 매트릭스 형상으로 형성되어 있다(도 8, 9는 다른 축척으로 표시되어 있음). 각 전극 패드(22)는 내부 다층 배선 구조에 대해서 전기적으로 접속되어 있다. 제 1 면(20a) 위의 합계 36개의 전극 패드(21a∼21d) 및 합계 4개의 그라운드 접속용 전극 패드와, 제 2 면(20b) 위의 40개의 전극 패드(22)는 상술한 내부 다층 배선 구조를 통하여 1대 1로 전기적으로 접속되어 있다. 패키지 베이스(20)의 두께는 예를 들면 1∼2mm이다.
이러한 패키지 베이스(20)의 제작에서는, 우선, 복수매의 세라믹 기판(그린 시트)에 소정의 배선 패턴 및 도전 플러그를 형성한다. 각 세라믹 기판의 표면에 금속 재료(예를 들면 Au, Al)를 성막한 후에 이것을 패터닝함으로써, 소정의 배선 패턴을 형성할 수 있다. 각 세라믹 기판의 소정 개소에 관통 구멍을 형성한 후에 상기 관통 구멍에 도전 페이스트를 충전함으로써, 소정의 도전 플러그를 형성할 수 있다. 다음에, 이와 같이 하여 배선 패턴 및 도전 플러그가 형성된 복수의 세라믹 기판을 적층한 후에 소성한다. 다음에, 상기 적층체에서 상술한 마이크로 미러 기판(10)이 탑재되게 되는 측의 표면(제 1 면(20a))을 연마 처리한다. 상기 연마 처리는 상기 표면의 평면도가 50㎛ 이하가 될 때까지 행한다. 다음에, 제 1 면(20a)에 금속 재료(예를 들면 Au, Al)를 성막한 후에 이것을 패터닝함으로써, 마이크로 미러 유닛(U)마다 상술한 배선 패턴(21) 및 그라운드 접속용 전극 패드를 형성한다. 다음에, 제 2 면(20b) 위에 금속 재료 (예를 들면 Au, Al)를 성막한 후에 이것을 패터닝함으로써, 상술한 40개의 전극 패드(22)를 형성한다. 이상과 같이 하여, 본 실시예의 패키지 베이스(20)를 제작할 수 있다.
도전 연락부(30)는 예를 들면, 도 3에 나타낸 바와 같이, 마이크로 미러 기판(10) 및 패키지 베이스(20)의 사이에 개재하여, 마이크로 미러 기판(10)에 형성된 마이크로 미러 유닛(U)에서의 하나의 액추에이터(대향하는 한 쌍의 빗살 전극으로 이루어짐)와, 패키지 베이스(20)의 배선 구조를 전기적으로 접속하기 위한 것이다. 또한, 도전 연락부(30)는 패키지 베이스(20)에 대하여 마이크로 미러 기판(10)을 고정하는 기능, 및 마이크로 미러 기판(10)과 패키지 베이스(20) 사이에 공간을 마련하기 위한 스페이서로서의 기능을 담당한다. 도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같이, 각 전극 패드(18A, 21a) 사이, 각 전극 패드(18B, 21b) 사이, 각 전극 패드(18C, 21c) 사이, 및 각 전극 패드(18D, 21d) 사이에, 하나의 도전 연락부(30)가 설치되어 있다. 도면을 간결화시키는 관점에서, 도 10 및 도 11에서는 캡부(40)를 생략한다. 본 실시예에서는 각 도전 연락부(30)는 2개의 도전 경로를 가지며, 각 도전 경로는 2단의 볼 범프(31)로 이루어진다.
캡부(40)는 도 1 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 링(41) 및 리드(42)로 이루어지며, 패키지 베이스(20)와 협동하여 마이크로 미러 기판(10)을 기밀하게 밀봉하기 위한 것이다. 링(41)은 패키지 베이스(20)에서 마이크로 미러 기판(10)이 설치되어 있는 영역을 둘러싸고 패키지 베이스(20)에 접합되어 있고, 금속으로 이루어지거나, 또는 금속막으로 피복되어 있다. 리드(42)는 마이크로 미러 기판(10)을 향하는 광이나 마이크로 미러 기판(10)으로부터의 광을 투과시키기 위한 투명부(42a)와, 상기 투명부(42a)의 둘레부에 접합된 금속 프레임(42b)으로 이루어진다. 투명부(42a)는 유리, 사파이어, 석영, 또는 플라스틱으로 이루어진다. 투명부(42a)의 표면에는 소정 대역의 광을 선택적으로 투과시키는 기능을 갖는 광학적 밴드 패스 필터가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 투명부(42a)에 대해서는, 상기 투명부(42a)를 투과 가능한 대역에서의 광 투과율이 90% 이상인 것이 바람직하다.
커넥터(50)는 마이크로 미러 소자(X)에서의 외부 접속용 단자를 제공하기 위한 것으로 예를 들면, 도 2에 나타낸 바와 같이, 외부 접속용 단자로서의 합계 40개의 핀(51)을 갖는다. 커넥터(50)에서의 패키지 베이스(20) 측의 표면에는 합계 40개의 전극 패드(도시 생략)가 형성되어 있고, 이들 전극 패드의 각각과, 패키지 베이스(20)의 도 9에 나타내는 40개의 전극 패드(22)의 각각이, 도 3에 나타낸 바와 같이, 땜납 범프(53)를 통하여 접합되어 있다. 본 실시예에서는 커넥터(50)는 패키지 베이스(20)에서 마이크로 미러 기판(10)과는 반대측에 설치되어 있지만, 본 발명에서는 커넥터(50)를 패키지 베이스(20)에서 마이크로 미러 기판(10)과 동일한 측에 설치하여도 좋다. 이 경우, 내부 다층 배선 구조를 통하여 복수의 전극 패드(21a∼21d) 및 복수의 그라운드 접속용 전극 패드와 전기적으로 접속되는 복수의 전극 패드(22)도, 패키지 베이스(20)에서 마이크로 미러 기판(10)과 동일한 측에 설치한다. 또한, 본 발명에서는 커넥터(50) 대신에 다른 외부 접속용 단자 제공 수단을 채용해도 좋다.
이상의 구성을 갖는 마이크로 미러 소자(X)에서, 9개의 마이크로 미러 유닛(U)에 걸쳐서 연속하는, 외부 프레임(13)의 주요부(13')(제 1 실리콘층 유래 부위)를 그라운드 접속하면, 각 마이크로 미러 유닛(U)에서는 2개의 토션 바(15a), 내부 프레임(12)의 주요부(12'), 2개의 토션 바(14a)(한 쌍의 토션 연결부(14)), 및 미러 지지부(11)를 통하여 빗살 전극(16A∼16D)은 그라운드 접속되게 된다.
이러한 그라운드 접속 상태에서, 각 마이크로 미러 유닛(U)에서는, 빗살 전극(17A)에 원하는 전위를 부여하여 빗살 전극(16A, 17A)간에 정전 인력을 발생시킴으로써, 또는, 빗살 전극(17B)에 원하는 전위를 부여하여 빗살 전극(16B, 17B)간에 정전 인력을 발생시킴으로써, 미러 지지부(11)를 회전 축심(A1) 주위로 회전 변위시킬 수 있다. 미러 지지부(11)는 발생 정전 인력과 한 쌍의 토션 연결부(14)(2개의 토션 바(14a))의 토션 저항력의 총합이 균형을 이루는 각도까지 회전 변위한다. 회전 변위량은 빗살 전극(17A) 또는 빗살 전극(17B)으로의 부여 전위를 조정함으로써 조절할 수 있다. 원하는 마이크로 미러 유닛(U)에서의 빗살 전극(17A)에 대한 전위 부여는, 커넥터(50)의 소정의 핀(51), 패키지 베이스(20)에서의 하나의 전극 패드(22)와 내부 다층 배선 구조와 전극 패드(21a), 이것에 접속하는 도전 연락부(30), 및 상기 마이크로 미러 유닛(U)에서의 전극 패드(18A)와 아일랜드부(13A)와 이것에 접속하는 토션 바(15b)와 아일랜드부(12A)를 통하여 실현할 수 있다. 원하는 마이크로 미러 유닛(U)에서의 빗살 전극(17B)에 대한 전위 부여는, 커넥터(50)의 소정의 핀(51), 패키지 베이스(20)에서의 하나의 전극 패드(22)와 내부 다층 배선 구조와 전극 패드(21b), 이것에 접속하는 도전 연락부(30), 및 상기 마이크로 미러 유닛(U)에서의 전극 패드(18B)와 아일랜드부(13B)와 이것에 접속하는 토션 바(15b)와 아일랜드부(12B)를 통하여 실현할 수 있다.
또한, 상술한 그라운드 접속 상태에서, 각 마이크로 미러 유닛(U)에서는, 빗살 전극(17C)에 원하는 전위를 부여하여 빗살 전극(16C, 17C)간에 정전 인력을 발생시킴으로써, 또는, 빗살 전극(17D)에 원하는 전위를 부여하여 빗살 전극(16D, 17D)간에 정전 인력을 발생시킴으로써, 미러 지지부(11)를 따르는 내부 프레임(12)을 회전 축심(A2) 주위로 회전 변위시킬 수 있다. 내부 프레임(12)은 발생 정전 인력과 한 쌍의 토션 연결부(15)의 토션 저항력의 총합이 균형을 이루는 각도까지 회전 변위한다. 회전 변위량은 빗살 전극(17C) 또는 빗살 전극(17D)으로의 부여 전위를 조정함으로써 조절할 수 있다. 원하는 마이크로 미러 유닛(U)에서의 빗살 전극(17C)에 대한 전위 부여는, 커넥터(50)의 소정의 핀(51), 패키지 베이스(20)에 서의 하나의 전극 패드(22)와 내부 다층 배선 구조와 전극 패드(21C), 이것에 접속하는 도전 연락부(30), 및 상기 마이크로 미러 유닛(U)에서의 전극 패드(18C)와 아일랜드부(13C)를 통하여 실현할 수 있다. 원하는 마이크로 미러 유닛(U)에서의 빗살 전극(17D)에 대한 전위 부여는, 커넥터(50)의 소정의 핀(51), 패키지 베이스(20)에서의 하나의 전극 패드(22)와 내부 다층 배선 구조와 전극 패드(21D), 이것에 접속하는 도전 연락부(30), 및 상기 마이크로 미러 유닛(U)에서의 전극 패드(18D)와 아일랜드부(13D)를 통하여 실현할 수 있다.
각 마이크로 미러 유닛(U)에서는, 이상과 같은 가동부(주로 미러 지지부(11) 및 내부 프레임(12))의 요동 구동에 의해, 미러 지지부(11) 위에 설치된 미러면(11a)에서 반사되는 광의 반사 방향을 적절히 전환할 수 있다.
마이크로 미러 소자(X)의 제조에서는, 우선, 상술한 바와 같이, 제작한 패키지 베이스(20) 위에 도전 연락부(30)를 형성한다. 구체적으로는, 우선, 소정의 와이어 본딩 장치를 사용하여, 각 전극 패드(21a∼21d) 위에 볼 범프(31)를 형성한 후, 각 볼 범프(31) 위에 볼 범프(31)를 더 형성한다. 볼 범프(31)의 구성 재료로서는 예를 들면, Au를 채용할 수 있다. 볼 범프(31)의 직경은 예를 들면 50㎛ 정도이다. 도전 연락부(30)의 형성에서는, 다음에 모든 2단째의 볼 범프(31)의 정상부에 대하여 유리판 등의 평탄한 기판을 일괄적으로 압착시킴으로써, 각 2단 범프 구조의 레벨링을 행한다. 이와 같이 하여, 높이의 차이가 억제된 복수의 도전 연락부(30) 내지 복수의 2단 범프 구조를 형성할 수 있다. 도전 연락부(30) 내지 2단 범프 구조의 높이의 차이는 10㎛ 이하인 것이 바람직하다.
마이크로 미러 소자(X)의 제조에서는, 다음에 모든 2단째의 볼 범프(31)의 정상부에 대하여, 열경화성의 도전성 접착제를 도포한다. 예를 들면, 도전성 접착제를 두께 25㎛으로 균일하게 도포한 평탄한 기판에 대해서, 도전 연락부(30)를 통하여 패키지 베이스(20)를 맞춤으로써, 모든 2단째의 볼 범프(31)의 정상부에 도전성 접착제를 전사할 수 있다. 또는, 소정의 디스펜싱 장치를 사용하여 모든 2단째의 볼 범프(31)의 정상부에 대해서 도전성 접착제를 도포해도 좋다.
다음에, 소정의 플립칩 본딩 장치를 사용하여 별도로 형성되는 마이크로 미러 기판(10)과 패키지 베이스(20)를 위치 맞춤하면서 마이크로 미러 기판(10)을 패키지 베이스(20) 위에 탑재한 후, 가압 및 가열하면서 마이크로 미러 기판(10)과 패키지 베이스(20)를 도전 연락부(30)를 통하여 접합한다. 이 때, 도전성 접착제가 경화함으로써, 도전 연락부(30) 내지 각 2단 범프 구조가 마이크로 미러 기판(10)의 전극 패드(18A∼18D)에 접합된다. 그 결과, 패키지 베이스(20)에 대하여 마이크로 미러 기판(10)이 고정되고, 또한, 마이크로 미러 기판(10)의 전극 패드(18A∼18D)와 패키지 베이스(20)의 내부 다층 배선 구조가 전기적으로 접속된다.
마이크로 미러 소자(X)의 제조에서는, 다음에, 패키지 베이스(20)에 대하여 커넥터(50)를 부착한다. 구체적으로는, 패키지 베이스(20)의 각 전극 패드(22) 위에 땜납 범프(53)를 형성한 후, 커넥터(50)가 갖는 상술한 각 전극 패드와 각 땜납 범프(53)를 맞닿게 한 상태에서 리플로우 납땜을 함으로써, 상기 각 전극 패드와 각 땜납 범프(53)를 접합한다.
마이크로 미러 소자(X)의 제조에서는, 다음에, 패키지 베이스(20)에 대하여 캡부(40)를 부착한다. 구체적으로는, 우선, 패키지 베이스(20)에 대하여 링(41)을 접합한다. 접합 수법으로서는 예를 들면, 은 납땜을 채용할 수 있다. 이 후, 리드(42)의 금속 프레임(42b)과 링(41)을 심(seam) 용접한다. 사전에, 투명부(42a)와 금속 프레임(42b)을 접합하여 리드(42)를 준비해 둔다. 이러한 캡부(40)를 형성함으로써, 상기 캡부(40)와 패키지 베이스(20)가 협동하여 마이크로 미러 기판(10)을 기밀하게 밀봉하게 된다. 예를 들면, 이상과 같이 하여 마이크로 미러 소자(X)를 제조할 수 있다.
마이크로 미러 소자(X)에서는, 마이크로 미러 기판(10)과 패키지 베이스(20)의 사이에, 이른바 배선 기판은 개재하지 않는다. 마이크로 미러 기판(10)은 상기 마이크로 미러 기판(10)에서의 마이크로 미러 유닛(U)과 패키지 베이스(20)의 사이에 개재하는 도전 연락부(30)를 통하여 패키지 베이스(20)에 대해서 고정되어 있다. 각 도전 연락부(30)는 마이크로 미러 기판(10)에 형성되어 있는 마이크로 미러 유닛(U)의 하나의 엑추에이터(대향하는 한 쌍의 빗살 전극으로 이루어짐)와 패키지 베이스(20)의 내부 다층 배선 구조를 전기적으로 접속하는 기능을 담당한다. 도전 연락부(30)는 마이크로 미러 유닛(U)에서의 전극 패드(18A∼18D)와, 이것에 대향하는 패키지 베이스(20)에서의 전극 패드(21a∼21d)에 접합한다. 그 때문에, 마이크로 미러 소자(X)의 제조 과정에서는, 배선 기판 표면에 배선 패턴을 배열할 필요는 없고, 복잡한 배선 패턴을 패키지 베이스(20) 표면에 배열할 필요는 없으며, 또한, 마이크로 미러 기판(10)에서의 전극 패드(18A∼18D)와 전극 패드(21a∼21d)를 전기적으로 접합하는데 있어서 와이어 본딩을 행할 필요는 없다. 따라서, 마이크로 미러 소자(X)는 효율적으로 제조하기에 적합하다.
마이크로 미러 소자(X)에서는, 패키지 베이스(20)에 대하여 마이크로 미러 기판(10)이 도전 연락부(30)를 통하여 양호하게 접합되어 있다. 패키지 베이스(20)는 상술한 바와 같이, 소성 과정을 거쳐서 제작되기 때문에, 아무런 조치가 없으면, 상당 정도의 휘어짐이나 표면 굴곡을 수반한다. 그러나, 본 실시예에서는 상술한 바와 같이, 제 1 면(20a)에 대하여 연마 처리를 실행하기 때문에, 상기 제 1 면(20a)의 평면도를 작게 설정할 수 있다. 게다가, 본 실시예에서는 상술한 바와 같이, 도전 연락부(30)에 대해서 레벨링을 실행하기 때문에, 도전 연락부(30)의 높이 차이를 작게 설정할 수 있다. 이들과 같은 연마 처리 및 레벨링을 실행하기 때문에, 본래적으로는 상당 정도의 휘어짐이나 표면 굴곡을 수반하는 패키지 베이스(20)에 대해서라도, 도전 연락부(30)를 통하여 마이크로 미러 기판(10)을 양호하게 접합할 수 있는 것이다.
마이크로 미러 소자(X)에서는, 마이크로 미러 유닛(U)에서의 하나의 액추에이터(대향하는 한 쌍의 빗살 전극으로 이루어짐)와 패키지 베이스(20)의 내부 다층 배선 구조를 전기적으로 접속하는 도전 연락부(30)는, 상술한 바와 같이, 2개의 도전 경로를 갖는다. 이러한 구성은, 패키지 베이스(20)의 내부 다층 배선 구조 및 도전 연락부(30)를 통한 각 액추에이터에 대한 전기적 접속의 불량을 회피하는 점에서 적합하다. 한 쪽의 도전 경로가 만일 차단되어도, 다른 쪽의 도전 경로가 계속해서 도전 기능을 발휘할 수 있기 때문이다.
마이크로 미러 소자(X)에서는, 도전 연락부(30)의 각 도전 경로는 복수단(본 실시예에서는 2단)의 볼 범프(31)로 이루어진다. 이러한 구성은 패키지 베이스(20) 위에서의 작은 영역내에서 높은 도전 경로 내지 도전 연락부(30)를 형성하는 점에서 적합하다. 패키지 베이스(20) 위에서의 작은 영역내에서 높은 도전 경로 내지 도전 연락부(30)를 형성할 수 있는 것은, 마이크로 미러 기판(10)과 패키지 베이스(20)를 충분히 이격시키면서 마이크로 미러 유닛(U)의 고밀도 배치를 실현하는 데 있어서 적합하다. 본 발명에서는, 마이크로 미러 기판(10)과 패키지 베이스(20) 사이에 요구되는 이격 거리에 따라, 각 도전 경로를 구성하는 볼 범프(31)의 수나 사이즈를 적절히 선택할 수 있다.
도 12는 마이크로 미러 소자(X)의 제 1 변형예에서의 마이크로 미러 기판(10)의 상면도이다. 마이크로 미러 소자(X)에서는, 상술한 바와 같은 복수의 마이크로 미러 유닛(U) 대신에, 도 12에 나타낸 바와 같은 단일의 마이크로 미러 유닛(U)을 설치하여도 좋다. 상기 마이크로 미러 유닛(U)에 따라서, 마이크로 미러 기판(10), 패키지 베이스(20), 캡부(40), 및 커넥터(50)의 설계 치수는 적절히 변경되어, 패키지 베이스(20) 및 커넥터(50)에서의 배선 구조(배선 패턴 형상이나 전극 패드 수 등)는 적절히 변경된다.
도 13은 마이크로 미러 소자(X)의 제 2 변형예의 상면도이다. 마이크로 미러 소자(X)에서는, 상술한 바와 같은 단일의 마이크로 미러 기판(10) 대신에, 도 13에 나타낸 바와 같은 복수의 마이크로 미러 기판(10)을 설치하여도 좋다. 도면을 간결화시키는 관점에서, 도 13 및 뒤에 제시되는 도 14에서는 마이크로 미러 기판(10)에서의 각 마이크로 미러 유닛(U)의 구체적 구성을 생략하여, 마이크로 미러 기판(10)에서 가동부가 차지하는 영역을 모식적으로 직사각형으로 나타낸다. 본 변형예에서는, 합계 8매의 마이크로 미러 기판(10)이, 2행 동시에 4열을 이루어 행방향으로 등피치로 배열되어 있다. 8매의 마이크로 미러 기판(10)은 서로 이격되어, 도 14에 나타낸 바와 같이, 서로 이웃하는 2개의 마이크로 미러 기판(10) 사이에서 가장 가까운 2개의 가동부의 이격 거리(D1, D2)(가동부 중심간 거리)는, 단일 마이크로 미러 기판(10) 내에서의 상기 이격 방향에서의 가동부의 배열 설치 피치(d1, d2)의 정수배(본 실시예에서는 2방향 모두 3배)이다. 복수의 마이크로 미러 기판(10)은, 패키지 베이스(20) 위에서, 이와 같이 규칙적으로 배열되어 있는 것이 바람직하다. 이들 8매의 마이크로 미러 기판(10)에 따라서, 패키지 베이스(20), 캡부(40), 및 커넥터(50)의 설계 치수는 적절히 변경되어, 패키지 베이스(20) 및 커넥터(50)에서의 배선 구조(배선 패턴 형상이나 전극 패드 수 등)는 적절히 변경된다.
또한, 제 2 변형예에서는 도 13 중 좌단 및/또는 우단에 위치하는 마이크로 미러 기판(10)은, 도 15에 나타낸 바와 같이, 패키지 베이스(20)에 대하여 소정 정도 기울어져 있는 것이 바람직한 경우가 있다. 마이크로 미러 소자(X)에서는, 보다 끝에 위치하는 미러 지지부(11) 내지 미러면(11a)일수록 큰 회전 변위가 요구되는 경우가 있는데, 그러한 경우에는 가장 끝에 위치하는 소정의 마이크로 미러 기판(10)을 미리 패키지 베이스(20)에 대하여 기울여 두는 것이 바람직한 것이다. 마이크로 미러 기판(10)이 패키지 베이스(20)에 대해서 기울어져 있음으로써, 상기 경사 마이크로 미러 기판(10) 내의 미러 지지부(11)에 요구되는 회전 변위는 저감 된다. 소정의 도전 연락부(30) 내지 그 도전 경로를 구성하는 볼 범프(31)의 단수나 사이즈를 적절히 설정함으로써, 소정의 마이크로 미러 기판(10)의 경사 각도를 조절할 수 있다.
도 16은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광 스위칭 장치(Y)의 일부 생략 상면도이다. 광 스위칭 장치(Y)는 소정의 기재(基材 ; S) 위에 복수의 상술한 마이크로 미러 소자(X)가 탑재되어 이루어진다. 도면을 간결화시키는 관점에서, 도 16에서는 각 마이크로 미러 소자(X) 내의 마이크로 미러 기판(10)을 생략한다. 상술한 바와 같이, 마이크로 미러 소자(X)는 효율적으로 제조하기에 적합하다. 따라서, 광 스위칭 장치(Y)도 효율적으로 제조하기에 적합하다.
본 발명에서는, 상술한 마이크로 미러 소자(X)의 마이크로 미러 유닛(U)에서의 빗살 전극쌍(16A, 17A) 및 빗살 전극쌍(16B, 17B)을 액추에이터로서 이용하는 대신에, 전극쌍간의 정전 용량 변화를 검출하기 위한 검출 기구로서 이용함으로써, 자이로 센서를 구성할 수 있다. 이 경우, 상술한 캡부(40)에서는, 투명부(42a) 대신 비투명 부재를 채용해도 좋다.
이상의 정리로서, 본 발명의 구성 및 그 변형을 이하에 부기로서 열거한다.
(부기 1) 프레임, 요동 동작이 가능한 가동부, 상기 프레임 및 가동부를 연결하는 토션 연결부, 및, 상기 요동 동작을 위한 구동력을 발생시키기 위한 액추에이터를 구비하는 마이크로 가동 유닛이 형성되어 있는 마이크로 가동 기판과,
내부 배선 구조를 갖는 패키지 베이스와,
상기 마이크로 가동 기판 및 상기 패키지 베이스의 사이에 개재하고, 상기 액추에이터 및 상기 내부 배선 구조를 전기적으로 접속하는 도전 연락부를 구비하는 마이크로 가동 소자.
(부기 2) 프레임, 요동 동작이 가능한 가동부, 상기 프레임 및 가동부를 연결하는 토션 연결부, 및, 상기 요동 동작을 위한 구동력을 발생시키기 위한 액추에이터를 각각이 구비하는 복수의 마이크로 가동 유닛이 일체로 형성되어 있는 마이크로 가동 기판과,
내부 배선 구조를 갖는 패키지 베이스와,
상기 마이크로 가동 기판 및 상기 패키지 베이스의 사이에 개재하고, 하나의 마이크로 가동 유닛의 상기 액추에이터 및 상기 내부 배선 구조를 전기적으로 각각이 접속하는, 복수의 도전 연락부를 구비하는 마이크로 가동 소자.
(부기 3) 프레임, 요동 동작이 가능한 가동부, 상기 프레임 및 가동부를 연결하는 토션 연결부, 및, 상기 요동 동작을 위한 구동력을 발생시키기 위한 액추에이터를 각각이 구비하는 복수의 마이크로 가동 유닛이 각각에서 일체로 형성되어 있는 복수의 마이크로 가동 기판과,
내부 배선 구조를 갖는 패키지 베이스와,
하나의 마이크로 가동 기판 및 상기 패키지 베이스의 사이에 개재하고, 하나의 마이크로 가동 유닛의 상기 액추에이터 및 상기 내부 배선 구조를 전기적으로 각각이 접속하는 복수의 도전 연락부를 구비하는 마이크로 가동 소자.
(부기 4) 상기 패키지 베이스의 주요 구성 재료는 세라믹인, 부기 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 마이크로 가동 소자.
(부기 5) 상기 패키지 베이스에서 상기 마이크로 가동 기판이 고정되어 있는 측의 표면의 평면도는 50㎛ 이하인, 부기 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 마이크로 가동 소자.
(부기 6) 상기 복수의 도전 연락부의 높이 차이는 10㎛ 이하인, 부기 2 내지 5 중 어느 하나에 기재된 마이크로 가동 소자.
(부기 7) 상기 도전 연락부는 상기 마이크로 가동 기판을 고정 지지하는, 부기 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 마이크로 가동 소자.
(부기 8) 상기 도전 연락부는 복수의 도전 경로를 갖는 부기 1 내지 7 중 어느 하나에 기재된 마이크로 가동 소자.
(부기 9) 상기 도전 경로는 적층한 복수의 도전 범프에 의해 구성되는, 부기 8에 기재된 마이크로 가동 소자.
(부기 10) 상기 패키지 베이스와 협동하여 상기 하나 또는 복수의 마이크로 가동 기판을 밀봉하기 위한 캡 구조부를 더 구비하고, 상기 캡 구조부는 상기 패키지 베이스에서 상기 하나 또는 복수의 마이크로 가동 기판이 설치되어 있는 영역을 둘러싸고 상기 패키지 베이스에 접합된 둥근 벽과, 상기 하나 또는 복수의 마이크로 가동 기판에 대향하는 리드를 갖는 부기 9에 기재된 마이크로 가동 소자.
(부기 11) 상기 리드는 광이 투과 가능한 투명부를 갖는 부기 10에 기재된 마이크로 가동 소자.
(부기 12) 상기 투명부는 90% 이상의 광 투과율을 갖는 부기 11에 기재된 마이크로 가동 소자.
(부기 13) 상기 투명부의 표면에는, 광학적 밴드 패스 필터가 설치되어 있는 부기 11 또는 12에 기재된 마이크로 가동 소자.
(부기 14) 상기 둥근 벽은 금속으로 이루어지거나 또는, 표면에 금속막을 갖는 부기 10 내지 13 중 어느 하나에 기재된 마이크로 가동 소자.
(부기 15) 상기 패키지 베이스와 전기적으로 접속한 외부 접속용의 커넥터 구조부를 더 구비하는 부기 1 내지 14 중 어느 하나에 기재된 마이크로 가동 소자.
(부기 16) 상기 커넥터 구조부는 상기 패키지 베이스에서의 상기 마이크로 가동 기판과 동일한 측, 또는, 상기 패키지 베이스에서의 상기 마이크로 가동 기판과는 반대측에 배치되어 있는 부기 15에 기재된 마이크로 가동 소자.
(부기 17) 단일의 마이크로 가동 기판에서의 상기 복수의 가동부는, m행 동시에 n열을 이루고, 행방향으로 등피치로, 이것과 함께 또는 이것 대신에, 열방향으로 등피치로 배열하고, m은 자연수이며, n은 2이상의 정수인 부기 2 내지 16 중 어느 하나에 기재된 마이크로 가동 소자.
(부기 18) 상기 복수의 마이크로 가동 기판은, p행 동시에 q열을 이루어 배열하고, p는 자연수이며, q는 2이상의 정수인 부기 3 내지 17 중 어느 하나에 기재된 마이크로 가동 소자.
(부기 19) 상기 복수의 마이크로 가동 기판은 서로 이격하여, 이웃하는 2개의 마이크로 가동 기판간에서 가장 가까운 2개의 가동부의 이격 거리는, 단일 마이크로 가동 기판내에서의 상기 이격 방향에서의 상기 가동부의 배열 설치 피치의 정수배인 부기 18에 기재된 마이크로 가동 소자.
(부기 20) 상기 부기 1 내지 19 중 어느 하나에 기재된 마이크로 가동 소자를 복수개 구비하는 광 스위칭 장치.
본 발명에 의하면, 효율적으로 제조하기에 적합한 마이크로 가동 소자 및 광 스위칭 장치를 제공할 수 있다.
Claims (10)
- 프레임, 요동 동작이 가능한 가동부, 상기 프레임 및 가동부를 연결하는 토션(torsion) 연결부, 및, 상기 요동 동작을 위한 구동력을 발생시키기 위한 액추에이터를 구비하는 마이크로 가동 유닛이 형성되어 있는 마이크로 가동 기판과,내부 배선 구조를 갖는 패키지 베이스와,상기 마이크로 가동 기판에서의 상기 마이크로 가동 유닛 및 상기 패키지 베이스의 사이에 개재하고, 상기 액추에이터 및 상기 내부 배선 구조를 전기적으로 접속하는, 도전 연락부를 구비하는 것을 특징으로 하는 마이크로 가동 소자.
- 프레임, 요동 동작이 가능한 가동부, 상기 프레임 및 가동부를 연결하는 토션 연결부, 및, 상기 요동 동작을 위한 구동력을 발생시키기 위한 액추에이터를 각각이 구비하는 복수의 마이크로 가동 유닛이 일체로 형성되어 있는 마이크로 가동 기판과,내부 배선 구조를 갖는 패키지 베이스와,상기 마이크로 가동 기판에서의 하나의 마이크로 가동 유닛 및 상기 패키지 베이스의 사이에 개재하고, 상기 하나의 마이크로 가동 유닛의 상기 액추에이터 및 상기 내부 배선 구조를 전기적으로 각각이 접속하는 복수의 도전 연락부를 구비하는 것을 특징으로 하는 마이크로 가동 소자.
- 프레임, 요동 동작이 가능한 가동부, 상기 프레임 및 가동부를 연결하는 토션 연결부, 및, 상기 요동 동작을 위한 구동력을 발생시키기 위한 액추에이터를 각각이 구비하는 복수의 마이크로 가동 유닛이 각각에서 일체로 형성되어 있는 복수의 마이크로 가동 기판과,내부 배선 구조를 갖는 패키지 베이스와,상기 마이크로 가동 기판에서의 하나의 마이크로 가동 유닛 및 상기 패키지 베이스의 사이에 개재하고, 상기 하나의 마이크로 가동 유닛의 상기 액추에이터 및 상기 내부 배선 구조를 전기적으로 각각이 접속하는 복수의 도전 연락부를 구비하는 것을 특징으로 하는 마이크로 가동 소자.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 패키지 베이스에서 상기 마이크로 가동 기판이 고정되어 있는 측의 표면의 평면도는 50㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 마이크로 가동 소자.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 복수의 도전 연락부의 높이 차이는 10㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 마이크로 가동 소자.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 도전 연락부는 복수의 도전 경로를 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로 가동 소자.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,단일의 마이크로 가동 기판에서의 상기 복수의 가동부는, m행 동시에 n열을 이루며, 행방향으로 등피치로, 이것과 함께 또는 이것 대신에, 열방향으로 등피치로 배열하고, m은 자연수이며, n은 2이상의 정수인 것을 특징으로 하는 마이크로 가동 소자.
- 제 3 항에 있어서,상기 복수의 마이크로 가동 기판은, p행 동시에 q열을 이루며 배열하고, p는 자연수이며, q는 2이상의 정수인 것을 특징으로 하는 마이크로 가동 소자.
- 제 8 항에 있어서,상기 복수의 마이크로 가동 기판은 서로 이격하고, 이웃하는 2개의 마이크로 가동 기판간에서 가장 가까운 2개의 가동부의 이격 거리는, 단일 마이크로 가동 기판내에서의 상기 이격 방향에서의 상기 가동부의 배열 설치 피치의 정수배인 것을 특징으로 하는 마이크로 가동 소자.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 마이크로 가동 소자를 복수 구비하는 것을 특징으로 하는 광 스위칭 장치.
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