TWI495076B - 用於微機電系統電接觸點之機械隔離 - Google Patents

Description

用於微機電系統電接觸點之機械隔離

本發明大體上係關於微機電系統(MEMS)。更特定言之，本發明係關於用於MEMS電接觸點之機械隔離之方法及系統。

此專利申請案主張2009年5月29日申請之美國臨時專利申請案第61/182,292號之權利。此臨時專利申請案的全部內容以引用方式清楚地併入本文中。

MEMS組合經小型化的機械裝置及電裝置以製造相對應小機器。MEMS製造基於並開拓在關於積體電路技術之半導體製造製程中已出現的重大發展。因此，不管由形成具有精密容差的此等小型化機器呈現的困難，可在一質量標度(mass scale)上相對經濟地製造MEMS裝置。

一種MEMS技術的發達應用係在用於諸如行動電話之應用的小型化照相機中。首先，行動電話照相機通常係相當粗製之製品，諸如一固定聚焦塑膠透鏡總成。由於相關影像感測器的解析度相對差，故較佳光學保真度係不必要的。然而，現在行動電話照相機具有高解析度(數百萬像素)影像感測器是尋常的事。為開拓在此解析度下可達成之影像保真度，已發展提供自動聚焦模組及自動快門能力之MEMS照相機模組。高保真光學器件需要關於透鏡與其他元件在光徑中的對準之相當高精度，其由諸如在共同受讓的美國專利第7,477,842號中揭示的MEMS發展容易達成，該案的內容以引用方式併入本文中。

諸如照相機模組之MEMS裝置通常係經安裝於某種基板或基底上。但如上文所論述，光學模組需要在其等構造中之相當高精度。若來自MEMS基台的應變耦合入MEMS裝置自身，則可不利地影響此精度對準。舉例而言，一普通基底基板係塑膠的，其具有相較於用於形成MEMS裝置的半導體(諸如矽)具有一不同熱膨脹係數。因此，熱變化可在MEMS裝置與其安裝基板之間引進應變。

MEMS裝置之另一應變源起源於用於耦合一電源至MEMS裝置的電接觸技術。舉例而言，一MEMS照相機模組可包含用於致動聚焦透鏡或其他組件之一靜電致動器，其需要一電源。在這點上，習知使用引線接合或其他技術以耦合至MEMS電接觸點。接著引線可機械地加應力於MEMS裝置。

相應地，在此項技術中存在具有隔離MEMS裝置免於機械應力之電接觸點的MEMS裝置之需求。

根據本發明之一第一態樣，提供一種裝置，其包含：一半導體基板；及撓曲件，該等撓曲件經組態以實質上隔離該基板免於由該基板具有的電接觸點導致的機械應力。

根據本發明之一第二態樣，提供一種MEMS裝置，其包含：一中心平坦部，其經組態以支撐一MEMS裝置；及一第一電墊，其與該中心平坦部共面，該第一電墊係經由一第一撓曲件連接至該中心平坦部，其中該第一撓曲件係經組態以使該第一電墊與該中心平坦部實質上機械地隔離。

根據本發明之一第三態樣，提供一種MEMS裝置，其包含：一安裝基板，其具有一平坦表面並包含自該平坦表面突出之複數個基底基台；及一平坦MEMS基板，其包含一中心部及複數個基台，各個基台係經由複數個相對應基台撓曲件而與該中心部隔離，各個基台係經組態以與該等基底基台之一相對應基底基台嚙合，該平坦MEMS基板進一步包含複數個電墊，各個電墊係經由一相對應電墊撓曲件而與該中心部隔離。

結合連同下列圖式取得的下文詳細描述將更完全理解本發明。

藉由參考下文詳細描述將最佳理解本發明之諸實施例及其優點。應意識到類似參考數字用於識別在該等圖式之一者或多者中繪示的類似元件。

將一MEMS裝置安裝於一相對硬塑膠上降低製造成本同時提供一堅固安裝基板。但接著該安裝基板及該MEMS裝置的熱膨脹係數可不同。相應地，熱變化將導致該安裝基板以相較於該經安裝的MEMS裝置不同之一速率膨脹或收縮。接著兩結構之間膨脹及收縮的差異可加應力於該MEMS裝置。此應力可因至該MEMS裝置的電接觸點之引線接合而加劇。本文揭示緩解兩應力源之MEMS裝置。該等揭示的MEMS裝置經由熱補償撓曲件總成連接至該安裝基板以隔離該安裝基板內的任何機械應變。如本文中將進一步解釋，軟撓曲件電接觸點進一步隔離該MEMS裝置免於機械應力。

共同受讓的美國專利第6,674,585號(該案的內容以引用方式併入本文中)揭示合適的熱補償撓曲件總成。該等撓曲件總成容許一使用者相對於該安裝基板定位該MEMS裝置。在這點上，在一物體上的任何點的位置係由一合適參考座標系統(諸如熟悉的x、y、z笛卡爾座標系統)界定。接著該物體的姿態對應於相對於該參考座標系統之三個正交旋轉--舉例而言，物體姿態可使用側偏角(yaw angle)、俯仰角(pitch angle)、及側滾角(roll angle)而界定。本文揭示的該等熱補償撓曲件容許一使用者精確地界定該MEMS裝置相對於該安裝基板之位置及姿態。

一物體的位置及姿態界定六個自由度。舉例而言，一物體可在對應於一個自由度(DOF)之x方向平移。在y方向及z方向的平移對應於二個其他自由度(DOF)。側滾、俯仰及側偏移動可界定三個剩餘DOF。

因此一MEMS裝置至一安裝基板之一界定6自由度的座架界定該MEMS裝置相對於該安裝基板之位置及姿態。若該MEMS裝置在位置及姿態上靜止，則座架應在該六個DOF之每一者中係剛硬的或硬的。但對於物體亦可界定額外自由度。舉例而言，機器人臂在其移動中通常將具有二十多個自由度。因此，一MEMS座架可在六個以上自由度中係剛硬的。如本文中所定義，一「虛擬動態(pseudo-kinematic)」座架係僅在六個自由度中係剛硬的但佔據其他較軟且相對較不剛硬自由度之一座架。舉例而言，一虛擬動態座架之該等軟自由度可係相較於其較剛硬的六個DOF較不剛硬達二至三個數量級。

一虛擬動態座架可經修改成為在少於六個DOF中係剛硬的使得其提供退化支撐。舉例而言，一MEMS致動級(諸如用於移動一聚焦透鏡)可經由僅在五個自由度中係剛硬的之一座架安裝至一基底。以此方式，該致動級係在舉例而言該x方向為聚焦目的而自由移動。但此等座架通常可整合至該MEMS裝置，因為該MEMS裝置自身相對於其安裝基板大體上係在六個DOF中剛硬地安裝。因此，剩餘論述將在不損失通性下聚焦於六個DOF虛擬動態座架。

參考一動態座架可較佳理解虛擬動態基台。

動態座架

一動態座架僅約束六個DOF。現轉向該等圖式，圖1A係一動態支撐組態10A之三維示意圖。圖1A的該動態支撐組態10A包括一基底總成12、一有效負載總成14及六個單腳架連接元件16A至16F(本文中個別地或共同地稱為「單腳架連接元件16」)。在一組態中，該基底總成12包括一基底支撐結構，且該有效負載總成14固持或對準一光學元件，諸如一光纖、透鏡或鏡。該基底總成12係經由該六個單腳架連接元件16A至16F連接至該有效負載總成14。

圖1A的各個單腳架連接元件16在該基底總成12與該有效負載總成14之間約束一個自由度，如由圖1A的該動態支撐組態10A上方之一箭頭所示。一受約束DOF可被稱為一「硬」DOF或一受限DOF。平移勁度或平移DOF之相關參考參數係力，而旋轉勁度或旋轉DOF之相關參考參數係扭矩。

圖1B係另一動態支撐組態10B之三維示意圖。圖1B的該動態支撐組態10B包括一基底總成12、一有效負載總成14及三個雙腳架連接元件18A至18C(本文中個別地或共同地稱為「雙腳架連接元件18」)。該基底總成12係經由該三個雙腳架連接元件18A至18C連接至該有效負載總成14。各個雙腳架連接元件18在該基底總成12與該有效負載總成14之間約束兩個DOF，如有圖1B的該動態支撐組態10B附近之一對箭頭所示。在一實施例中，該等動態支撐組態10A、10B每一者在六個獨立DOF中具有該基底總成12與該有效負載總成14之間之一結構性路徑，如由圖1A、圖1B中的該等箭頭所示。六個受約束DOF可期望用於某些光學對準應用。

圖1A及圖1B的該等各自動態支撐組態10A、10B具有與該等各自連接元件16A至16F、18A至18C一樣硬之優點，但該基底總成12內的任何應變或扭曲將不被傳送至該有效負載總成14(雖然可發生位置變化或姿態變化)。因此，即使施加的負載或整體溫度(bulk temperature)變化使該基底總成12變形，在該有效負載總成14內對準的任何光敏元件將不受影響。

類似地，若該有效負載14增加或減少，將不存在因該等連接元件16A至16F、18A至18C而傳送至該基底總成12的力。但在該基底12與該有效負載14之間可存在位置或姿態之變化。對於圖1A及圖1B中展示的該等對稱支撐組態，唯一變化係在兩主體12、14之間之垂直方向。在諸如慣性負載之環境條件存在時，該有效負載14可經剛硬地支撐並保持位置。

若在該基底12與該有效負載14之間存在六個以上受約束的DOF，且該基底12扭曲或翹曲，則將不存在亦未翹曲該有效負載14之有效負載位置及姿態之解決方案。此類支撐可稱為「冗餘」。

在對於退化支撐及冗餘支撐兩者之一些情況下，兩個或兩個以上連接元件可約束相同DOF。當特定連接元件16、18係以相同方式約束該有效負載14，使得此等連接元件之一者之移除實質上可不影響該有效負載14相對於該基底12之靜態位置時此可發生。在此情況下，支撐被稱為具有一「冗餘DOF」。

圖2A係圖1A中展示的該單腳架連接元件16之一部分正視圖。圖2A的該單腳架連接元件16在兩端處使用點接觸點20、22約束該等基底總成及有效負載總成12、14。

圖2B係圖1B的該雙腳架連接元件18之部分正視圖。圖2B的該雙腳架連接元件18在一端處使用一個或多個(理想化)無摩擦點接觸點24A、24B並在另一端處使用兩個點接觸點26A、26B約束該等基底總成及有效負載總成12、14。

由各自單腳架連接元件16及雙腳架連接元件18約束的該等DOF係由圖2A及圖2B中的箭頭指示。六個單腳架連接元件16A至16F可在該等基底總成與有效負載總成12、14之間約束六個DOF，如由圖1A中的該等箭頭所示。此外，三個雙腳架連接元件18A至18C可在該等基底總成與有效負載總成12、14之間約束六個不同DOF，如由圖1B中的該等箭頭所示。

兩類型接合處(即圖2A的凹槽點接合處及圖2B的凹槽圓接合處)可互換使用。一預負載可用於保持圖2A及圖2B的該基底12、連接元件16或18與有效負載14之間之接觸。已論述動態基台之後，現將提出此等基台調適入虛擬動態基台。

虛擬動態連接元件、撓曲件系統、球接合處、附接點

圖3係一虛擬動態連接元件撓曲件系統及一附接點300之一實施例之一部分透視圖。在一些應用中，期望具有比具有高勁度的一DOF小二至三個數量級的低勁度之至少一個DOF之。可使用一撓曲件系統，諸如圖3的該撓曲件系統300以減輕非所欲DOF中的勁度而實現具有不同勁度等級之DOF。

在圖3中，該虛擬動態連接元件撓曲件系統及附接點300包括一主體302、一撓曲件系統304、及一附接部306。該撓曲件系統304耦合該主體302至該附接部306。本文中該附接部306及該撓曲件系統304在一平坦結構中可共同被稱為一「球接合處」、一「球接合處撓曲件」或一「撓曲球接合處」。一球接合處係在實質上所有平移中為相對硬且在實質上所有旋轉中為相對軟之一有用虛擬動態結構。

圖3的該附接部306之一實施例包括具有匹配表面(接觸表面)310A、310B、310D、310E之一安裝凸片308，該等匹配表面可提供對匹配元件之高精度尺寸控制。該撓曲件系統304包括形成一雙腳架狀結構之二撓曲件元件312、314。各個撓曲件元件312、314在至少一軸向方向係極硬的。因此，各個撓曲件元件312、314在DOF 316及318中提供該附接部306與該主體302之間之一極硬連接，如圖3所示。

取決於該撓曲件系統的截面屬性，該等連接元件可使撓性(或「軟」)旋轉變得硬並使硬平移變得軟。該等撓曲件元件312、314的截面屬性包含葉片深度320、葉片長度322、及葉片厚度332。若該等撓曲件元件312、314的葉片深度320顯著小於(例如小於1/10)葉片長度322，則由該等撓曲件元件312、314附接該主體302至該附接部306可具有兩個硬DOF 316、318及其他相對較軟DOF 324、326、328、330。因此，六個此等雙腳架可構成一虛擬動態座架。

在其他應用中，若該等撓曲件元件312、314具有相當大(例如大於大約葉片長度322之1/10)之一葉片深度320，則DOF 324具有相當大勁度，且附接具有一球接合處的屬性。該等旋轉DOF 326、328相較於主要受撓曲件葉片寬度332控制的DOF 330可變得較硬。在一實施例中，DOF 326、328係軟的且DOF 330相較於DOF 316、318係極軟的。

該等DOF的勁度係高度相依於該等撓曲件元件312、314的準確截面屬性(葉片深度320、長度322及厚度332)。藉由改變截面屬性，該等「軟」旋轉DOF 326、328可容易製成較硬且該「硬」平移324可容易製成較軟。對於此組態只要葉片長度322遠大於葉片深度320及葉片厚度332，例如10比1比率(可使用其他比率)，該等「極硬」平移316及318及該「極軟」旋轉330將保持不變。

在一組態中，期望在該主體302的兩端處具有一球接合處以形成一單腳架連接元件(未繪示)。此組態可建立一適當硬DOF組以使該單腳架連接元件作用類似二主體之間之一單一DOF約束。因此六個此等單腳架可構成一虛擬動態座架。

虛擬動態連接元件之設計/製造考慮

由於上文論述的該連接元件300之對準特徵部係所有共面線，故具有所需圖案之一遮罩可適於圖案化製程(例如微影術)。該圖案化製程可在最鄰近於該遮罩之一基板晶圓平面內定位具有高精度之對準特徵部。

在一些應用中，重要的是考慮圖3的該連接元件300之兩個設計及製造點。首先，為了最高精度，意欲形成匹配特徵部的一基板晶圓之遮罩側或區域實質上應與其他元件之該等遮罩側接觸。舉例而言，為了最高精度，該特徵部之該等遮罩側應係該基底總成(例如圖1A、圖1B的12)之上表面及該有效負載總成(例如圖1A、圖1B的14)之一下表面。

其次，一微加工製程可以一完美垂直方式蝕刻(切割)穿過該基板晶圓或使用一模斜度(draft)(例如向內模斜度)。以一完美垂直方式蝕刻該基板係理想情況。若發生拔模，則推薦用具有銳角的一向內模斜度自該基板晶圓的該遮罩平面量測至該等蝕刻側。重要的是確保在該基板晶圓的該遮罩側處之接觸。在一實施例中，模斜度量應與實際一樣小，諸如僅足夠模斜度以確保在該微加工製程之錯誤內不超過一垂直切割(向外模斜度；鈍角)。舉例而言，在一組態中，該模斜度係半度。

由於向內模斜度，一些理想線接觸點可降低至具有極淺角度之點接觸點。該基底總成、該有效負載總成及該連接元件300之該等匹配表面均可經歷模斜度。因此，該等特徵部(其界定橫向位置參考線片段)之該等各自匹配表面實際上可係在該基底總成及該有效負載總成之該等遮罩側上之接觸點。向內拔模係可接受的，因為在一點接觸點處重合之二匹配表面的該二平面形成一極銳角。因此，若施加一負載，可形成一實質上接觸路徑，且因此，引起合理接觸應力。已一般論述虛擬動態基台之後，現將提出一特別有利虛擬動態基台實施例。

共面虛擬動態基台

圖4中展示一實例虛擬動態基台400，其係共面的並由用於形成MEMS基板405的相同半導體晶圓形成。舉例而言，一單塊晶圓可經微加工以形成MEMS基板405及基台400兩者。在基台400內，一中心島410係由亦自島410切向延伸以形成長形狹槽420之一環狀間隙415而與基板405分離。島410經由切向延伸撓曲件425連接至基板405。島410包含一凸片開口430，其可經徑向導引朝向基板405。撓曲件425可具有上文關於圖3的葉片312及314論述的截面屬性。因此，若用於一安裝基板(在下文中進一步論述)之一基底基台凸片(亦在下文中進一步論述)嚙合凸片開口430，則此一MEMS基板/安裝基板連接之一所得切向自由度435係受相對硬地約束。注意通常將徑向導引來自一安裝基板之熱膨脹或收縮之應變。此等應變係容易由撓曲件425的移動達成的基台440之一相對軟徑向DOF 440容納。換言之，因為相對軟徑向DOF 440，一徑向應變安裝基板接著可在未耦合入MEMS基板405內之島410內引起一徑向應變。仍在下文中進一步解釋，基台400提供兩個相對硬DOF：切向DOF 430以及垂直於該安裝基板及基板405兩者之該平面之一z方向DOF。因此，若MEMS基板405包含三個基台400，則該MEMS基板將被牢固地固持於仍隔離該安裝基板內的任何機械應變之六個DOF中。

圖5展示在安裝基板505上之一基台基底500。基板505可包括容易精度模製以形成該等適當特徵部之一硬塑膠。基台基底500包含具有實質上匹配圖4的中心島410之類似橫向尺寸之橫向尺寸之一凸起平台510。一徑向凸片515係自平台510突出。兩個楔子520亦在凸片515的任一側上自平台510突出。在一實施例中，楔子520切向傾斜朝向凸片515使得各個楔子之一外邊緣530形成距安裝基板505的該平坦表面之最大位移。重新參考圖4，可見凸片515當嚙合凸片開口430時將形成一相對緊擬合。因此，凸片515在安裝基板505上的位置界定MEMS基板405相對於此一凸片位置之一所得位置。類似地，楔子530界定MEMS基板405自基板505的該平坦表面之一所得z方向(高度)位移。在一實施例中，MEMS基板405自安裝基板505之z方向位移係50微米。一般而言，位移量將取決於一特別設計規格。MEMS基台400及基台基底505引起具有兩個相對硬DOF之一MEMS/安裝基板連接，而撓曲件425在其他DOF中保持此連接相對軟。

圖6展示嚙合於凸片開口430內的凸片515。島410之一下表面係如關於圖5所論述由楔子520支撐。因此，該虛擬動態連接在兩個DOF(一z方向DOF 600亦及切向DOF 435)中係相對硬的但經由諸如徑向DOF 440之相對軟DOF可容納應變。在嚙合該基台與基台基底之前，此等組件之一者或多者可使用一合適黏合劑塗覆以將摩擦配合件固定在一起。因此，應意識到一MEMS基板及形成於該MEMS基板上的任何相關模組可經由一機器人放置容易嚙合於一安裝基板上之該等基底基台上。

電接觸撓曲件

如上文所論述，一MEMS裝置的基板相對於一安裝基板可藉由使用適當單塊撓曲件調適一動態基台而有利地固定於6個DOF中，但經由一虛擬動態座架隔離機械應力。然而，若接著該MEMS裝置係引線接合於其電接觸點上，則此有利應力消除可由該等接合MEMS接觸點處的機械應力減輕或甚至破壞。耦合一電源至該等MEMS裝置的電接觸點之其他習知方法亦可在該MEMS裝置上引進機械應力，藉此潛在破壞該裝置提供的光學對準或其他精確容差。

如圖7及圖8所繪示的一電接觸墊700減輕此機械應力。墊700係藉由一相對軟撓曲件705而與MEMS基板隔離。舉例而言，撓曲件可包括一波形且相對極薄基板材料片。舉例而言，若基板具有一高度H(圖8)，則寬度可小於H/10或甚至實質上更小。以此方式，用於形成撓曲件705的該所得波形基板材料片在所有DOF中係相當軟的。接著墊700可經金屬化並使用諸如引線接合之習知技術電耦合至一合適連接器。此係相當有利的，因為該所得電接觸點製造極為經濟而實質上消除來自至墊700之引線接合及來自至MEMS基板405之耦合之任何機械應力。此外，該墊形成仍係與基板405共面且單塊的且因此無需額外製造步驟。當然，由於虛擬動態基台400亦係與基板405共面且單塊的，一MEMS基板係容易經製造具有墊700及基台400兩者。另外，薄化相關撓曲件705及425的深度之部分蝕刻係不必要的，因為此等撓曲件的深度匹配該MEMS基板的高度H。然而，應意識到部分蝕刻視需要可用於此等撓曲件。圖9中展示包含二個墊700及三個基台400之一所得MEMS基板900。

重新參考圖7及圖8，可容易理解到若該蝕刻基板自身用於經由撓曲件705傳導電流至該MEMS裝置，則在此一方式中僅可使用一墊700。若兩墊係經組態以傳導穿過形成該兩墊的各自撓曲件之該基板材料，則該兩墊將簡單地彼此短路。因此，該等墊及各自撓曲件之一者或兩者可經塗覆具有氧化物。以此方式，一多晶矽層或金屬層可經沈積於氧化物上以在該所得MEMS裝置內傳導至MEMS致動器及電路。另一選擇為，兩個撓曲件可經組態具有一金屬層或多晶矽層以傳導所需電流。不管一MEMS基板是否虛擬動態地安裝至一安裝基板，諸如上文論述的該等軟撓曲件可用於使引線接合墊與該MEMS基板機械地隔離。現將更詳細論述形成基台400及墊700之微加工技術。

微加工

一般而言，上文論述的該等MEMS基板可使用諸如微影術或光微影術之技術製造以在一基板晶圓上形成一所需圖案，此最終將引起諸如墊700及基台400之該等所需特徵部之產製。該基板晶圓可包括矽或另一合適材料，諸如砷化鎵或鍺。該微影術製程可包含施加一抗蝕劑於一基板晶圓的一表面上、對準一遮罩與該基板晶圓上方之一所需圖案、曝光抗蝕劑於輻射、顯影抗蝕劑、及硬烘烤抗蝕劑。

舉例而言，用於圖案化該基板晶圓的輻射可包含一紫外光、一X光束、或一電子束。在一實施例中，該遮罩係由具有一低熱膨脹係數之一機械剛硬材料製成。舉例而言，該遮罩可由石英、硼矽酸鹽、金屬鉻合金、或氧化鐵製成。可使用負型抗蝕劑或正型抗蝕劑實現圖案化。在一些應用中，期望使用具有高於一單位的縱橫比之正型抗蝕劑。在一些應用中，一光微影術製程用於在該基板晶圓上形成一所需圖案。在一光微影術製程中，諸如光敏膜之一光阻係用於該圖案化製程。

在該抗蝕劑上顯影一圖案之後，可使用一個或多個微加工製造製程(諸如深反應離子蝕刻(DRIE)、引線電子放電加工(引線EDM或WEDM)、LIGA、或SCREAM(單一晶體反應蝕刻及金屬化))以根據該遮罩圖案蝕刻該基板晶圓。在一些應用中，期望在該基板晶圓內蝕刻深且直側壁。在其他應用中，期望由該圖案化晶圓形成三維結構。

在蝕刻之後，清洗該圖案化晶圓。可使用諸如丙酮之一溶劑移除該光阻及/或抗蝕劑。若在該晶圓上存在其他易碎MEMS結構，則亦可使用一電漿蝕刻以清潔該基板晶圓。

在先前技術中存在替代製造方法，藉此可使用各種方法(包含射出模塑、電腦數字控制(CNC)加工、金屬衝壓、熱壓紋、及電子放電加工(EDM))而製造任何本文描述的該等結構。

若該安裝基板亦係一半導體，則其可如上文關於該MEMS基板所論述而微加工。另一選擇為，若該安裝基板係塑膠，其可簡單地經模製以形成該等所需特徵部。

本文描述的諸實施例說明(但不限於)本發明。舉例而言，如美國專利第6,674,585號所論述，基台400及安裝基底500可容易經修改具有用於預張緊之內部撓曲件。在這點上，應瞭解根據本發明之原理，各種修改及變動為可能。相應地，本發明之範圍係僅由下列申請專利範圍界定。

10A．．．動態支撐組態

10B．．．動態支撐組態

12．．．基底總成

14．．．有效負載總成

16．．．單腳架連接元件

16A．．．單腳架連接元件

16B．．．單腳架連接元件

16C．．．單腳架連接元件

16D．．．單腳架連接元件

16E．．．單腳架連接元件

16F．．．單腳架連接元件

18．．．雙腳架連接元件

18A．．．雙腳架連接元件

18B．．．雙腳架連接元件

18C．．．雙腳架連接元件

20．．．點接觸點

22．．．點接觸點

24A．．．無摩擦點接觸點

24B．．．無摩擦點接觸點

26A．．．點接觸點

26B．．．點接觸點

300．．．虛擬動態連接元件撓曲件系統及附接點/連接元件

302．．．主體連接元件

304．．．撓曲件系統

306．．．附接部

308．．．安裝凸片

310A．．．匹配表面

310B．．．匹配表面

310D．．．匹配表面

310E．．．匹配表面

312．．．撓曲件元件

314．．．撓曲件元件

316．．．DOF

318．．．DOF

320．．．葉片深度

322．．．葉片長度

324．．．DOF

326．．．DOF

328．．．DOF

330．．．DOF

332．．．葉片寬度

400．．．虛擬動態基台

405．．．MEMS基板

410．．．中心島

415．．．環狀間隙

420．．．長形狹槽

425．．．切向延伸撓曲件

430．．．凸片開口

500．．．基台基底

505．．．安裝基板

510．．．凸起平台

515．．．徑向凸片

520．．．楔子

530．．．外邊緣

700．．．電接觸墊

705．．．撓曲件

900．．．MEMS基板

圖1A係根據本發明之一動態支撐組態之一例示性實施例之一透視圖；

圖1B係另一例示性動態支撐組態之一透視圖；

圖2A係圖1A的該動態支撐組態之一單腳架連接元件之一正視圖；

圖2B係圖1B的該動態支撐組態之一雙腳架連接元件之一正視圖；

圖3係根據本發明之一勁度控制撓曲件系統及附接部之一例示性實施例之一部分透視圖；

圖4係與一MEMS基板共面並形成於該MEMS基板內之一虛擬動態基台之一透視圖；

圖5係經組態以與圖4的該基台嚙合的一虛擬動態基底基台之一透視圖；

圖6係與圖4的該基台嚙合之圖5的該基底基台之一透視圖；

圖7係用於一MEMS基板之一軟撓曲件電墊之一平面圖；

圖8係圖7的該墊之一透視圖；及

圖9係經組態具有虛擬動態基台及軟撓曲件電墊的一MEMS基板之一平面圖。

300．．．虛擬動態連接元件撓曲件系統及附接點/連接元件

302．．．主體

304．．．撓曲件系統

306．．．附接部

308．．．安裝凸片

310A．．．匹配表面

310B．．．匹配表面

310D．．．匹配表面

310E．．．匹配表面

312．．．撓曲件元件

314．．．撓曲件元件

316．．．DOF

318．．．DOF

320．．．葉片深度

322．．．葉片長度

324．．．DOF

326．．．DOF

328．．．DOF

330．．．DOF

332．．．葉片寬度

Claims (16)

1. 一種MEMS基板，其包括：一中心平坦部，其經組態以支撐一MEMS裝置；一第一電墊，其與該中心平坦部共面，該第一電墊係經由一第一撓曲件連接至該中心平坦部，其中該第一撓曲件經組態以使該第一電墊與該中心平坦部實質上機械地隔離；及一第二電墊，其與該中心平坦部共面，該第二電墊與該第一電墊係機械地分離，除非經由一第二撓曲件連接而將該第二電墊連接至該中心平坦部，且該第二撓曲件經組態以使該第二電墊與該中心平坦部實質上機械地隔離。
2. 如請求項1之MEMS基板，其中該中心平坦部、該第一電墊、及該第一撓曲件包括一微加工半導體晶圓。
3. 如請求項2之MEMS基板，其中該半導體晶圓係一單塊半導體晶圓。
4. 如請求項1之MEMS基板，其中該第一撓曲件及該第二撓曲件係波形撓曲件。
5. 如請求項4之MEMS基板，其中該第一撓曲件及該第二撓曲件之一深度係該第一撓曲件及該第二撓曲件之一寬度的至少十倍。
6. 如請求項5之MEMS基板，其中該第一撓曲件係經組態以傳導一電流且該第二撓曲件係經組態以傳導該電流穿過一鄰近金屬層或多晶矽層。
7. 一種MEMS裝置，其包括：一安裝基板，其具有一平坦表面並包含自該平坦表面突出之複數個基底基台；及一平坦MEMS基板，其包含一中心部及複數個基台，其中各個基台係經由複數個相對應基台撓曲件之一而與該中心部隔離，各個基台係經組態以與該等基底基台之一相對應基底基台嚙合，及該平坦MEMS基板進一步包含複數個共面電墊，各個共面電墊係經由一軟撓曲件而與該中心部及其他共面電墊隔離，除非經由相對應之複數個軟撓曲件之一而各別地將該等共面電墊連接至該中心平坦部。
8. 如請求項7之MEMS裝置，其中該複數個基底基台包括三個基底基台，該複數個基台包括三個基台，且該複數個共面電墊包括二個共面電墊。
9. 如請求項8之MEMS裝置，其中各個基台撓曲件係在兩個自由度(DOF)中係相對硬的但在額外DOF中係相對較不硬的，且其中各個軟撓曲件在該兩個DOF及該等額外DOF兩者中係相對軟的。
10. 如請求項7之MEMS裝置，其中各個基台係在該MEMS基板之一周邊處且其中各個共面電墊亦係在該MEMS之該周邊處。
11. 如請求項10之MEMS裝置，其中各個軟撓曲件係徑向導引朝向該MEMS基板之一波形撓曲件。
12. 如請求項7之MEMS裝置，其進一步包括整合於該MEMS 基板上的一照相機模組。
13. 如請求項12之MEMS裝置，其中該照相機模組係經整合入一行動電話內。
14. 如請求項7之MEMS裝置，其中對應於各個基台之該複數個基台撓曲件包括兩個切向的線性撓曲件。
15. 如請求項7之MEMS裝置，其進一步包括接合至該等共面電墊的引線。
16. 如請求項7之MEMS裝置，其中各個基台包含一凸片開口。