WO2018072973A1 - Mikromechanisches bauteil und herstellungsverfahren für ein mikromechanisches bauteil - Google Patents

Mikromechanisches bauteil und herstellungsverfahren für ein mikromechanisches bauteil Download PDF

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WO2018072973A1
WO2018072973A1 PCT/EP2017/074171 EP2017074171W WO2018072973A1 WO 2018072973 A1 WO2018072973 A1 WO 2018072973A1 EP 2017074171 W EP2017074171 W EP 2017074171W WO 2018072973 A1 WO2018072973 A1 WO 2018072973A1
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WO
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coil
coil winding
micromechanical component
carrier
web
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PCT/EP2017/074171
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Rainer Straub
Andreas Finn
Frederic Njikam Njimonzie
Joerg Muchow
Helmut Grutzeck
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Robert Bosch Gmbh
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    • G02—OPTICS
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    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
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    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B3/00—Devices comprising flexible or deformable elements, e.g. comprising elastic tongues or membranes
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    • B81B2201/042—Micromirrors, not used as optical switches
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    • B81B2203/00—Basic microelectromechanical structures
    • B81B2203/01—Suspended structures, i.e. structures allowing a movement
    • B81B2203/0118—Cantilevers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2203/00—Basic microelectromechanical structures
    • B81B2203/03—Static structures
    • B81B2203/0307—Anchors

Definitions

  • the invention relates to a micromechanical component.
  • the invention likewise relates to a production method for a micromechanical component.
  • the micromirror comprises two coil windings each held by a coil carrier and a mirror connected to the two coil windings, the coil windings and the mirror being connected to a holder via two springs in such a way that the mirror is transformed by energizing the coil windings and effecting an external magnetic field an axis of rotation is adjusted in relation to the holder.
  • the invention provides a micromechanical component having the features of claim 1 and a manufacturing method for a micromechanical component having the features of claim 15.
  • the at least one coil winding in each case as a coil winding with the at least one cantilevered section, or the formation of the at least one of the at least one cantilevered portion spanned intermediate gap in the at least one associated coil carrier, an inertial moment of the at least one coil carrier (with respect to the axis of rotation) can be reduced.
  • a (total) moment of inertia (with respect to the axis of rotation) of the masses of the micromechanical component which can be adjusted / adjusted in a rotational movement about the axis of rotation is also reduced.
  • the reduction of the (total) moment of inertia reduces energy consumption / energy demand of the micromechanical component according to the invention, and thus contributes to a simplification of its energy supply and an extension of its applicability.
  • the reduction of the (total) moment of inertia causes an increase of a natural frequency of a resonant oscillatory movement of the adjustable part about the axis of rotation, which often facilitates a targeted excitation of the resonant oscillatory motion (without co-excitation of unwanted modes).
  • the reduction in the (total) moment of inertia also contributes to increasing the dropping strength of the micromechanical component according to the invention.
  • the at least one unsupported subsection comprises the at least one
  • Coil winding at least one coil winding portion, in which conductor track portions of the conductor tracks have a maximum distance from the axis of rotation in comparison with other conductor track portions of the same coil winding.
  • at least a portion of the at least one coil carrier is “saved” or “left off” which, due to its comparatively large distance from the axis of rotation, becomes significantly smaller
  • the conductor tracks of the at least one coil winding extend perpendicularly over at least one edge, which between at least one with the at least one first section of the at least one
  • Coil winding stocked carrier surface of the at least one bobbin and the adjacent intermediate gap defining outer surface of the same bobbin is formed.
  • This course of the conductor tracks perpendicularly over the at least one respective edge contributes to increasing the stability of the at least one coil winding.
  • the moment of inertia does not have to reduce the stability of the at least one
  • Conductor tracks of the same coil winding may be filled with at least one electrically insulating material.
  • the stability of the coil winding can also be increased by means of the at least one electrically insulating material filled between the adjacent conductor tracks.
  • an electrically insulating buffer layer may also be formed on a side of the at least one coil winding aligned with the at least one coil carrier, at least between the at least one first section of the at least one coil winding and the respective associated coil carrier. At least one cantilevered section of the electrically insulating section preferably spans
  • the at least one coil carrier comprises at least one first carrier web extending along or parallel to the axis of rotation and a second carrier web extending along or parallel to the axis of rotation, wherein the adjustable part or an anchoring region of the adjustable part between the first
  • the single coil winding of the micromechanical component can be anchored exclusively to the first carrier web and the second carrier web.
  • the micromechanical component can have exactly two Spulenwirklept, and a first coil winding of the two coil windings is exclusively on the first carrier web and a second coil winding of the two coil windings is anchored exclusively to the second carrier web.
  • the coil supports only a relatively small moment of inertia with respect to the axis of rotation.
  • the at least one coil carrier can also comprise at least one transverse strut extending perpendicular to the axis of rotation.
  • the single coil winding of the micromechanical component can be anchored exclusively on the first carrier web, the second carrier web and the at least one transverse strut. If the micromechanical component exactly two
  • a respective first support web (44a, 44b) can also each have a first end of the first and second support web (42a, 42b) and a second support web (46a, 46b) each have a second end the first and second carrier webs (42a, 42b) may be arranged, and a first coil winding of the two coil windings may be arranged exclusively on the first carrier web, the arranged first support web and the arranged second support web and a second
  • Coil winding of the two coil windings may be anchored exclusively to the second carrier web, the arranged first support web and the arranged second support web. In this way, a low (total) moment of inertia (with respect to the axis of rotation) of the masses of the micromechanical component which can be adjusted in a rotational movement about the axis of rotation is also guaranteed in this embodiment.
  • the micromechanical component may be a micromirror with an adjustable mirror plate as the adjustable part.
  • the micro-mechanical micromechanical component designed as a micromirror is versatile. It should be noted, however, that a formability of the micromechanical component is not limited to micromirrors.
  • FIGS. 2a to 2c are schematic representations of a second embodiment of the micromechanical component
  • 3a to 3c are schematic representations of a third embodiment of the micromechanical component
  • 4a and 4b are schematic representations of a fourth embodiment of the micromechanical component
  • 5a to 5d are schematic representations of a fifth embodiment of the micromechanical component.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining an embodiment of the manufacturing method for a micromechanical component.
  • FIGS. 1 a to 1 d show schematic representations of a first embodiment of the micromechanical component, wherein FIG. 1 a shows a plan view, FIG. 1 b shows a cross section along a line AA 'of FIG. 1 a, FIG. 1 c shows a cross section along a line BB' of FIG. 1 a and 1 d show an enlarged partial section of FIG. 1 a.
  • the micromechanical component represented schematically in FIGS. 1 a to 1 d has a holder 10 (partially sketched) (for example a housing or housing)
  • Housing part 10 at least one held by at least one coil carrier 12 coil winding 14 and an adjustable part 16.
  • the at least one coil carrier 12 and the adjustable part 16 are connected to each other.
  • the at least one coil carrier 12 and the adjustable part 16 are connected to the holder 10 via at least one spring element 18 such that the adjustable part 16 is adjustable relative to the holder 10 about at least one axis of rotation 20.
  • the micromechanical component is for example a micromirror with an adjustable mirror plate 16 as the adjustable part 16. It should be noted, however, that such a configuration of the micromechanical component is to be interpreted only as an example.
  • the at least one coil winding 14 in each case comprises conductor tracks 22 made of at least one electrically conductive material.
  • the conductor tracks 22 made of copper (Cu) may be formed as the at least one electrically conductive material. It is noted, however, that a
  • the tracks 22 may also be made of (doped) polysilicon.
  • the at least one coil winding 14 is part of a
  • Magnetic actuator device of the micromechanical device such that (during operation of the micromechanical device) by means of a
  • a Lorentz force on the adjustable part 16 is transferable such that the adjustable part 16 to the
  • Rotary axis 20 is adjusted.
  • the adjustable part 16 may be displaceable in a resonant oscillatory movement about the axis of rotation 20. Since for energizing the tracks 22 suitable current and voltage signals and for effecting the external magnetic field designed magnetic devices are known in the art, will not be more specific here
  • At least one first section 14a of the at least one coil winding 14 is anchored (as at least one anchored section 14a) to the associated coil support 12 (see FIG. 1b). You can do that too
  • the at least one anchored portion 14a of the at least one coil winding 14 contacts the associated bobbin 12 (directly or indirectly).
  • the at least one anchored subsection 14a of the at least one coil winding 14 lying anchored trace sections 22a of the tracks 22 (from the at least one electrically conductive material) directly contact the associated bobbin 12 (see Fig. Lb). While the at least one first subsection / anchored subsection 14a of the at least one coil winding 14 is anchored to the associated coil carrier 12, however, at least one second subsection 14b of the same coil winding 14 spans at least one in the associated one as a cantilevered subsection 14b
  • the at least one cantilevered section 14b is thus connected to the associated coil support 12 only via the at least one anchored section 14a of the same coil winding 14, without contacting the associated coil support 12 (directly).
  • the anchored conductor track subsections 22a of the conductor tracks 22 directly contact the assigned coil carrier 12 in the at least one anchored subsection 14a, there is no contact between self-supporting conductor track subsections 22b located in the at least one self-supporting subsection 14b of the same coil winding 14 the conductor tracks 22 (from the at least one electrically conductive material) and the associated coil carrier 12 before (see Fig. Lc).
  • the at least one cantilevered section 14b on the at least one coil winding 14, or the formation of the at least one intermediate gap 24 spanned by the at least one cantilevered section 14b in the at least one associated coil support 12 mass can be applied to the at least one coil support 12 ". be saved. "(For example, in the material deposition, the" saved “mass of at least one bobbin 12 are omitted. Likewise, the "saved" mass of the at least one coil carrier 12 can also be understood to mean a remote mass.)
  • Spool support 12 are formed with a lower moment of inertia (with respect to the axis of rotation 20). Accordingly, a (total
  • Masses 12, 14 and 16 of the micromechanical component can be reduced for adjusting the adjustable part 16 about the axis of rotation 20 energy to be applied.
  • the reduction of the (total) moment of inertia causes an increase in
  • Natural frequency of the resonant oscillatory movement of the adjustable part 16 about the rotation axis 20 can be increased by means of the reduction of the (total) moment of inertia. The advantages of the frequency increases described here will be discussed below.
  • the at least one intermediate gap 24 is filled with air, gas or vacuum (completely).
  • at least one intermediate gap 24 formed in the at least one coil carrier 12 can be spanned by a subcomponent of the respective coil carrier 12
  • the at least one intermediate gap 24 may in particular be structured in the at least one coil carrier 12, for example by means of at least one etching process.
  • the at least cantilevered section 14b is characterized by (partial)
  • the at least one coil carrier 12 Removing / etching away the at least one material of the at least one coil carrier 12 realized.
  • the at least one coil carrier 12 Removing / etching away the at least one material of the at least one coil carrier 12 realized.
  • the at least one coil carrier 12 Removing / etching away the at least one material of the at least one coil carrier 12 realized.
  • the at least one coil carrier 12 Removing / etching away the at least one material of the at least one coil carrier 12 realized.
  • the at least one coil carrier 12 formed of a semiconductor material, such as silicon. This facilitates structuring of the at least one coil carrier 12 in such a way that the at least one coil winding 14 held thereby has at least one self-supporting partial section 14b (in addition to the at least one partial section 14a anchored to the associated coil carrier 12). It will however, it should be noted that an easy formability of the at least one bobbin 12 even when using a different semiconductor material, such as silicon.
  • Semiconductor material is guaranteed instead of or in addition to silicon.
  • the at least one cantilevered section 14a of the at least one coil winding 14 comprises at least one coil winding section 14x, in which (self-supporting) conductor sections 22x of the tracks 22 a maximum distance from the axis of rotation 20 in comparison with other conductor sections 22a or 22b of have the same coil winding 14.
  • This can also be described by the fact that at least one coil winding section 14x, its (self-supporting) conductor sections 22x the maximum distance from the axis of rotation 20 (compared with other conductor track sections 22a or 22b of the same
  • Coil winding 14 is formed by deleting or removing parts of the associated bobbin 12 spoolless.
  • the respective bobbin 12 relatively little / no mass on at least one (with respect to the axis of rotation 20) away from the axis of the associated area
  • micromechanical component (with respect to the axis of rotation 20) at.
  • intermediate volumes between two adjacent conductor tracks 22 of the same coil winding 14 are filled with at least one electrically insulating material 26.
  • the at least one electrically insulating material for example
  • Silicon oxide and / or silicon nitride may be used. Thus, you can
  • the at least one coil winding 14 (both at its at least one anchored portion 14a and at least one cantilevered portion 14b) is relatively compact educated. The at least one coil winding 14 thus has despite the
  • the at least one coil winding 14 can therefore continue to be used reliably as part of a magnetic actuator device.
  • air, gas or vacuum can also be present in the intermediate volume between two adjacent conductor tracks 22 of the same coil winding 14, which are used as an "insulator" for the at least one coil winding 14.
  • Fig. Id shows (partially) a with the at least one anchored portion 14a of the at least one coil winding 14 stocked carrier surface 28 of the associated bobbin 12. Also shown is formed on the same bobbin 12 edge 30, which between the support surface 28 and one of the adjacent Intermediate gap 24 bounding outer surface 32 of the same bobbin 12 is formed. (The neighbor
  • Intermediate gap 24 bounding outer surface 32 may in particular be structured by the coil support 12). It can be seen in Fig. Id that the conductor tracks 22 of the respective coil winding 14 extend perpendicularly over the edge 30. This can also be described by the fact that the conductor tracks 22 of the respective coil winding 14 are aligned above the edge 30 perpendicular to the edge 30. The vertical alignment of the tracks 22 at the edge 30 increases a local stability of the tracks 22. Accordingly, the
  • Conductor tracks 22 of the at least one coil winding 14 are also perpendicular over other (not shown) edges which are formed between the at least one support surface 28 of the at least one bobbin 12 and at least one further adjacent each intermediate gap 24 bounding outer surface 32 of the at least one bobbin 12. (In this case, the conductor tracks 22 of the at least one coil winding 14 are also aligned above the at least one other edge perpendicular to the respective edge.) This contributes to the additional increase in the stability of the at least one coil winding 14.
  • FIGS. 1 a to 1 d has, for example, only a single coil winding 14.
  • Coil winding 14 includes one extending along the axis of rotation 20 first support web 34a and a second support web 34b extending along the rotation axis 20, the adjustable part 16 or an anchoring region (not shown) of the adjustable part 16 lying between the first support web 34a and the second support web 34b.
  • the (single) coil winding 14 (by means of the at least one anchored part section 14a) may be anchored only to the first support web 34a and to the second support web 34b.
  • the (only) bobbin 12 is only of the first carrier web 34a and the second carrier web 34b
  • the (single) bobbin 12 is thus realized with a relatively low moment of inertia (with respect to the axis of rotation 20).
  • the (single) coil support 12 of the micromechanical component of FIGS. 1a to 1d also comprises at least one (optional) transverse struts 36 extending perpendicularly to the rotation axis 20, on which the single coil winding 14 is sectionally (ie by means of the at least one anchored section 14a). is anchored.
  • the at least one transverse strut 36 may be firmly connected to the first carrier web 34a, the second carrier web 34b, the adjustable part 16 and / or the anchoring region of the adjustable part 16.
  • the at least one transverse strut 36 is mirror-symmetrical with respect to a rotation axis 20 comprehensive
  • the at least one transverse strut 36 can additionally be placed in such a way that the micromechanical component is also mirror-symmetrical with respect to a further mirror symmetry plane aligned centrally with respect to the axis of rotation 20 and intersecting the adjustable part 16.
  • the first carrier web 34 a is mirror-symmetrical with respect to the additional mirror symmetry plane to the second carrier web 34 b.
  • the (single) coil winding 14 is anchored exclusively to the first carrier web 34 a, the second carrier web 34 b and the at least one (optional) crossbar 36.
  • Spool carrier 12 composed exclusively of the first carrier web 34a, the second carrier web 34b and the at least one transverse struts 36 formed is. Also in this case, the (single) bobbin has a relatively low moment of inertia.
  • FIG. 2a to 2c show schematic representations of a second
  • FIG. 2b shows a cross-section along a line A-A 'of Fig. 2a
  • Fig. 2c shows a cross-section along a line B-B' of Fig. 2a.
  • FIGS. 2 a to 2 c differs from the micromechanical component explained above only in that the first carrier bar 34 a and the second carrier bar 34 b (in the direction perpendicular to the axis of rotation 20) have a higher width and two each (along the axis of rotation 20 extending and with respect to the first carrier bar 34 a and the second carrier bar 34 b (in the direction perpendicular to the axis of rotation 20) have a higher width and two each (along the axis of rotation 20 extending and with respect to the
  • Rotary axis 20 comprehensive mirror symmetry plane mirror-symmetric) support ribs 38 on the first carrier web 34a and the second carrier web 34b are formed.
  • FIGS. 2a to 2c With regard to further features of the embodiment of FIGS. 2a to 2c, reference is made to the micromechanical component explained above.
  • FIG. 3a to 3c show schematic representations of a third embodiment of the micromechanical component, wherein Fig. 3a is a plan view, Fig. 3b a
  • Cross-section along a line A-A 'of Fig. 3a and Fig. 3c shows a cross-section along a line B-B' of Fig. 3a.
  • the micromechanical component of FIGS. 3a to 3c also has an electrically insulating
  • Buffer layer 40 which is formed on a side facing the at least one coil carrier 12 side of the at least one coil winding 14.
  • the electrically insulating buffer layer 40 is located both between the
  • Buffer layer 40 not only electrical insulation between the conductors 22 and the coil carrier 12 equipped therewith, but also increases stability of the at least one cantilevered portion 14 b of the respective coil winding 14th
  • the electrically insulating buffer layer 40 may be formed, for example, of silicon oxide and / or silicon nitride. Thus, comparatively
  • the electrically insulating buffer layer 40 is inexpensive and easily processable materials for the electrically insulating buffer layer 40 . It should be understood, however, that the formability of the electrically insulating buffer layer 40 is not limited to the use of a particular material or mixture of materials.
  • the electrically insulating buffer layer 40 may also have a multilayer structure.
  • Carrier web 34a and the second support web 34b (in the direction perpendicular to the axis of rotation 20) narrower and / or without the support ribs 38 are formed.
  • 4a and 4b show schematic representations of a fourth
  • the micromechanical component of FIGS. 4 a and 4 b has two coil windings 14 which are mirror-symmetrical with respect to the mirror symmetry plane comprising the rotation axis 20.
  • Each of the two coil windings 14 is a associated own coil support 12, wherein the two coil support 12 are formed mirror-symmetrically with respect to the axis of rotation 20 comprehensive mirror symmetry plane.
  • a first coil carrier 12 of the two coil carriers 12 comprises the first carrier web 42 a extending parallel to the axis of rotation 20, while a second coil carrier 12 of the two
  • Coil carrier 12 which has parallel to the axis of rotation 20 extending second support web 42 b, wherein the adjustable part 16 or the
  • Anchoring region of the adjustable part 16 between the first support web 42a and the second support web 42b is located.
  • the first carrier web 42a lies on a first side of the rotation axis 20 and is associated with a first coil winding 14 of the two coil windings 14, while the second carrier web 42b is formed on a second side of the rotation axis 20 and a second
  • Coil winding 14 of the two coil windings 14 is assigned.
  • the first coil winding 14 (by means of its at least one anchored portion 14a) exclusively on the first support web 42a and the second
  • Coil winding 14 (by means of at least one anchored portion 14a) be anchored only to the second support web 42b.
  • first bobbin 12 only from the first support web 42a and the second bobbin 12 exclusively from the second support web 42b
  • the two carrier webs can thus with a relatively small
  • Moment of inertia (with respect to the axis of rotation 20) may be formed.
  • a first support web 44 a or 44 b are respectively attached to a first end of the first and second support webs 42 a and 42 b and a second support web 46 a or 46 b are respectively attached to a second end of the first and second support webs 42 a and 42b attached, the
  • Support webs 44a, 44b, 46a and 46b extend perpendicularly away from the axis of rotation 20.
  • the first coil winding 14 (by means of its at least one anchored portion 14a) exclusively on the first support web 42a, the connected first support web 44a and the
  • the at least one cantilevered section 14a comprises the at least one coil winding 14 at least one coil winding subsection 14x, in which (self-supporting) conductor track subsections 22x of the conductor tracks 22 have a maximum distance to the rotation axis 20 in comparison with further conductor track subsections 22a or 22b of the same coil winding 14.
  • FIG. 5a to 5d show schematic representations of a fifth embodiment of the micromechanical component, wherein FIG. 5a shows a coil-mounted first side of the micromechanical component, FIG. 5b shows an enlarged partial section of FIG. 5a, FIG. 5c shows a second side directed away from the first side of the micromechanical component and Fig. 5d shows an enlarged partial section of Fig. 5c.
  • transverse struts 48a or 48b are fastened to the first support web 42a and to the second support web 42b, which differs from FIG the axis of rotation 20 extend vertically away.
  • the transverse struts 48a of the first bobbin 12 are formed with respect to the axis of rotation 20 comprehensive mirror symmetry plane mirror symmetry to the transverse struts 48b of the second bobbin 12.
  • the first coil winding 14 (by means of its at least one anchored portion 14a) exclusively on the first support web 42a and the at least one fixed transverse struts 48a and the second coil winding 14 (by means of at least one anchored
  • both bobbin 12 have a low moment of inertia (with respect to the axis of rotation 20).
  • Spool carrier 12 a relatively low moment of inertia (with respect to the axis of rotation 20). Accordingly, the (total) moment of inertia (with respect to the axis of rotation 20) in a rotational movement about the axis of rotation 20th
  • a natural frequency of the resonant oscillatory movement of the adjustable part 16 about the axis of rotation 20 with respect to the holder 10 is therefore comparatively high.
  • the natural frequency is increased from 0.76 kHz to 1.1 kHz.
  • frequencies of undesired modes of oscillation such as a "lateral" mode of oscillation of the adjustable portion 16 within one of at least one coil winding 14 spanned plane and a "vertical" vibration mode of the adjustable member 16 perpendicular from the spanned by the at least one coil winding 14 level out
  • the reduction of the (total) moment of inertia can thus not only for establishing a desired natural frequency of the resonant oscillatory motion of the
  • adjustable part 16 about the rotation axis 20, but also for
  • Avoiding / suppressing the unwanted vibration modes can be used.
  • micromechanical components described above also have a comparatively high drop resistance.
  • a load of the at least one spring 18 is reduced in the event of abutment / impact of the respective micromechanical component.
  • FIG. 6 shows a flowchart for explaining an embodiment of the manufacturing method for a micromechanical component.
  • a method step Sl at least one coil carrier and an adjustable part are arranged on a holder.
  • the coil carrier and the adjustable part are connected to each other and at least one spring element with the holder such that the adjustable part with respect to the
  • Holder is suspended by at least one axis of rotation adjustable on the holder.
  • step S2 at least one coil winding, which is held by means of the at least one coil carrier and comprises conductor tracks comprising at least one electrically conductive material, is also connected to the coil winding
  • At least a first portion of the at least one coil winding is anchored to the associated bobbin.
  • at least one first subsection of the at least one coil winding is anchored to the associated coil carrier, at least one intermediate gap formed in the associated coil carrier becomes at least a second subsection of the same
  • Coil winding spans as self-supporting section. Also, the manufacturing method described here provides the above-explained
  • the method steps S1 and S2 can be carried out in any order, partially overlapping or simultaneously.
  • the manufacturing method according to the embodiments explained above can be developed.
  • the at least one bobbin for example, can be structured out of a 35 ⁇ to 50 ⁇ thick semiconductor layer.
  • a layer of the at least one electrically insulating material for example with a height of between 3 and 8 ⁇ m
  • trenches can be structured in the layer which are then filled with the at least one electrically conductive material of the conductor tracks, such as copper.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein mikromechanisches Bauteil mit einer Halterung (10), mindestens einer mittels mindestens eines Spulenträgers (12) gehaltenen und Leiterbahnen (22) aus mindestens einem elektrisch-leitfähigen Material umfassenden Spulenwicklung (14), wobei mindestens ein erster Teilabschnitt (14a) der mindestens einen Spulenwicklung (14) an dem zugeordneten Spulenträger (12) verankert ist, und einem verstellbaren Teil (16), wobei der mindestens eine Spulenträger (12) und das verstellbare Teil (16) miteinander und über mindestens ein Federelement (18) mit der Halterung (10) derart verbunden sind, dass das verstellbare Teil (16) in Bezug zu der Halterung (10) um zumindest eine Drehachse (20) verstellbar ist, und wobei, während der mindestens eine erste Teilabschnitt (14a) der mindestens einen Spulenwicklung (14) an dem zugeordneten Spulenträger (12) verankert ist, mindestens ein zweiter Teilabschnitt (14b) der gleichen Spulenwicklung (14) als freitragender Teilabschnitt (14b) mindestens einen in dem zugeordneten Spulenträger (12) ausgebildeten Zwischenspalt (24) überspannt.

Description

Beschreibung
Titel
Mikromechanisches Bauteil und Herstellungsverfahren für ein
mikromechanisches Bauteil
Die Erfindung betrifft ein mikromechanisches Bauteil. Ebenso betrifft die Erfindung ein Herstellungsverfahren für ein mikromechanisches Bauteil.
Stand der Technik
In der DE 10 2010 064 218 AI ist ein magnetisch antreibbarer Mikrospiegel beschrieben. Der Mikrospiegel umfasst zwei mittels je eines Spulenträgers gehaltene Spulenwicklungen und einen mit den beiden Spulenwicklungen verbundenen Spiegel, wobei die Spulenwicklungen und der Spiegel über zwei Federn derart mit einer Halterung verbunden sind, dass der Spiegel durch ein Bestromen der Spulenwicklungen und ein Bewirken eines äußeren Magnetfelds um eine Drehachse in Bezug zu der Halterung verstellt wird.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung schafft ein mikromechanisches Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Herstellungsverfahren für ein mikromechanisches Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 15.
Vorteile der Erfindung
Durch die Ausbildung der mindestens einen Spulenwicklung jeweils als Spulenwicklung mit dem mindestens einen freitragenden Teilabschnitt, bzw. die Ausbildung des mindestens einen von dem mindestens einen freitragenden Teilabschnitt überspannten Zwischenspalts in dem mindestens einen zugeordneten Spulenträger, kann ein Trägheitsmoment des mindestens einen Spulenträgers (bezüglich der Drehachse) reduziert werden. Entsprechend wird auch ein (Gesamt-) Trägheitsmoment (bezüglich der Drehachse) der in eine Drehbewegung um die Drehachse verstellbaren/verstellten Massen des mikromechanischen Bauteils reduziert. Die Verringerung des (Gesamt- )Trägheitsmoment reduziert einen Energieverbrauch/Energiebedarf des erfindungsgemäßen mikromechanischen Bauteils, und trägt damit zu einer Erleichterung von dessen Energieversorgung und einer Erweiterung seiner Einsetzbarkeit bei. Außerdem bewirkt die Verringerung des (Gesamt- )Trägheitsmoments eine Steigerung einer Eigenfrequenz einer resonanten Schwingbewegung des verstellbaren Teils um die Drehachse, was eine gezielte Anregung der resonanten Schwingbewegung (ohne eine Mitanregung von unerwünschten Schwingmoden) häufig erleichtert. Wie unten genauer erläutert wird, trägt die Verringerung des (Gesamt-)Trägheitsmoments auch zur Erhöhung einer Fallfestigkeit des erfindungsgemäßen mikromechanischen Bauteils bei.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils umfasst der mindestens eine freitragende Teilabschnitt der mindestens einen
Spulenwicklung mindestens einen Spulenwicklung-Teilabschnitt, in welchem Leiterbahn-Teilabschnitte der Leiterbahnen einen maximalen Abstand zu der Drehachse im Vergleich mit weiteren Leiterbahn-Teilabschnitten der gleichen Spulenwicklung aufweisen. Somit ist mindestens ein Teilbereich des mindestens einen Spulenträgers„eingespart" oder„weg gelassen", welcher aufgrund seines vergleichsweise großen Abstands zu der Drehachse signifikant zu einer
Steigerung des (Gesamt-) Trägheitsmoments betragen würde
Vorzugsweise verlaufen die Leiterbahnen der mindestens einen Spulenwicklung senkrecht über mindestens eine Kante, welche zwischen mindestens einer mit dem mindestens einen ersten Teilabschnitt der mindestens einen
Spulenwicklung bestückten Trägerfläche des mindestens einen Spulenträgers und einer den jeweils benachbarten Zwischenspalt begrenzenden Außenfläche des gleichen Spulenträgers ausgebildet ist. Dieser Verlauf der Leiterbahnen senkrecht über die mindestens eine jeweilige Kante trägt zur Steigerung einer Stabilität der mindestens einen Spulenwicklung bei. Für die mittels der vorliegenden Erfindung bewirkbare Verringerung des (Gesamt- )Trägheitsmoments (bezüglich der Drehachse) muss somit zumindest bei dieser Ausführungsform keine Verringerung der Stabilität der mindestens einen
Spulenwicklung in Kauf genommen werden.
Beispielsweise können Zwischenvolumen zwischen zwei benachbarten
Leiterbahnen der gleichen Spulenwicklung mit mindestens einem elektrischisolierenden Material gefüllt sein. Auch mittels des mindestens einen zwischen den benachbarten Leiterbahnen eingefüllten elektrisch-isolierenden Materials kann die Stabilität der Spulenwicklung gesteigert werden.
Als Alternative oder als Ergänzung dazu kann auch auf einer zu dem mindestens einen Spulenträger ausgerichteten Seite der mindestens einen Spulenwicklung eine elektrisch-isolierende Pufferschicht zumindest zwischen dem mindestens einen ersten Teilabschnitt der mindestens einen Spulenwicklung und dem jeweils zugeordneten Spulenträger ausgebildet sein. Vorzugsweise überspannt mindestens ein freitragender Teilabschnitt der elektrisch-isolierenden
Pufferschicht an dem mindestens einen freitragenden Teilabschnitt der mindestens einen Spulenwicklung den mindestens einen Zwischenspalt mit. Auch dies trägt zur Steigerung einer Stabilität der jeweiligen Spulenwicklung bei.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst der mindestens eine Spulenträger zumindest einen sich entlang oder parallel zu der Drehachse erstreckenden ersten Trägersteg und einen sich entlang oder parallel zu der Drehachse erstreckenden zweiten Trägersteg, wobei das verstellbare Teil oder ein Verankerungsbereich des verstellbaren Teils zwischen dem ersten
Trägersteg und dem zweiten Trägersteg liegt. Insbesondere kann die einzige Spulenwicklung des mikromechanischen Bauteils ausschließlich an dem ersten Trägersteg und dem zweiten Trägersteg verankert sein. Ebenso kann das mikromechanische Bauteil genau zwei Spulenwirklungen aufweisen, und eine erste Spulenwicklung der zwei Spulenwicklungen ist ausschließlich an dem ersten Trägersteg und eine zweite Spulenwicklung der zwei Spulenwicklungen ist ausschließlich an dem zweiten Trägersteg verankert. In beiden Fällen weisen die Spulenträger nur ein relativ kleines Trägheitsmoment bezüglich der Drehachse auf. Optionaler Weise kann der mindestens eine Spulenträger noch mindestens einen sich senkrecht zu der Drehachse erstreckenden Querstreben umfassen. Die einzige Spulenwicklung des mikromechanischen Bauteils kann ausschließlich an dem ersten Trägersteg, dem zweiten Trägersteg und dem mindestens einen Querstreben verankert sein. Wenn das mikromechanische Bauteil genau zwei
Spulenwirklungen aufweist, können eine erste Spulenwicklung der zwei
Spulenwicklungen ausschließlich an dem ersten Trägersteg und den mindestens einen daran angeordneten Querstreben und eine zweite Spulenwicklung der zwei Spulenwicklungen ausschließlich an dem zweiten Trägersteg und den
mindestens einen daran angeordneten Querstreben verankert sein. Auch in diesen Fällen sind die Trägheitsmomente der Spulenträger vergleichsweise niedrig.
Wenn das mikromechanische Bauteil genau zwei Spulenwirklungen aufweist, können auch je ein erster Stützsteg (44a, 44b) an jeweils einem ersten Ende des ersten und zweiten Trägerstegs (42a, 42b) und je ein zweiter Stützsteg (46a, 46b) an jeweils einem zweiten Ende des ersten und zweiten Trägerstegs (42a, 42b) angeordnet sein, und eine erste Spulenwicklung der zwei Spulenwicklungen kann ausschließlich an dem ersten Trägersteg, dem angeordneten ersten Stützsteg und dem angeordneten zweiten Stützsteg und eine zweite
Spulenwicklung der zwei Spulenwicklungen kann ausschließlich an dem zweiten Trägersteg, dem angeordneten ersten Stützsteg und dem angeordneten zweiten Stützsteg verankert sein. Damit ist auch bei dieser Ausführungsform ein niedriges (Gesamt-) Trägheitsmoment (bezüglich der Drehachse) der in eine Drehbewegung um die Drehachse verstellbaren/verstellten Massen des mikromechanischen Bauteils gewährleistet.
Beispielsweise kann das mikromechanische Bauteil ein Mikrospiegel mit einer verstellbaren Spiegelplatte als dem verstellbaren Teil sein. Das als Mikrospiegel ausgebildete mikromechanische Bauteil ist vielseitig einsetzbar. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass eine Ausbildbarkeit des mikromechanischen Bauteils nicht auf Mikrospiegel beschränkt ist.
Die vorausgehend beschriebenen Vorteile sind auch bei einem Ausführen eines korrespondierenden Herstellungsverfahrens für ein mikromechanisches Bauteil gewährleistet. Es wird darauf hingewiesen, dass das Herstellungsverfahren gemäß den oben erläuterten Ausführungsformen des mikromechanischen Bauteils weiterbildbar ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. la bis ld schematische Darstellungen einer ersten Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils;
Fig. 2a bis 2c schematische Darstellungen einer zweiten Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils;
Fig. 3a bis 3c schematische Darstellungen einer dritten Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils;
Fig. 4a und 4b schematische Darstellungen einer vierten Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils;
Fig. 5a bis 5d schematische Darstellungen einer fünften Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils; und
Fig. 6 ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform des Herstellungsverfahrens für ein mikromechanisches Bauteil.
Ausführungsformen der Erfindung
Fig. la bis ld zeigen schematische Darstellungen einer ersten Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils, wobei Fig. la eine Draufsicht, Fig. lb einen Querschnitt entlang einer Linie A-A' der Fig. la, Fig. lc einen Querschnitt entlang einer Linie B-B' der Fig. la und Fig. ld einen vergrößerten Teilausschnitt der Fig. la zeigen. Das in Fig. la bis ld schematisch wiedergegebene mikromechanische Bauteil weist eine (teilweise skizzierte) Halterung 10 (z. B. ein Gehäuse oder
Gehäuseteil 10), mindestens eine mittels mindestens eines Spulenträgers 12 gehaltene Spulenwicklung 14 und ein verstellbares Teil 16 auf. Der mindestens eine Spulenträger 12 und das verstellbare Teil 16 sind miteinander verbunden. Außerdem sind der mindestens eine Spulenträger 12 und das verstellbare Teil 16 über mindestens ein Federelement 18 derart mit der Halterung 10 verbunden, dass das verstellbare Teil 16 in Bezug zu der Halterung 10 um zumindest eine Drehachse 20 verstellbar ist.
In der Ausführungsform der Fig. la bis ld ist das mikromechanische Bauteil beispielhaft ein Mikrospiegel mit einer verstellbaren Spiegelplatte 16 als dem verstellbaren Teil 16. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass eine derartige Ausbildung des mikromechanischen Bauteils nur beispielhaft zu interpretieren ist.
Die mindestens eine Spulenwicklung 14 umfasst jeweils Leiterbahnen 22 aus mindestens einem elektrisch-leitfähigen Material. Beispielsweise können die Leiterbahnen 22 aus Kupfer (Cu) als dem mindestens einen elektrisch-leitfähigen Material gebildet sein. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass eine
Ausbildbarkeit der mindestens einen Spulenwicklung 14/deren Leiterbahnen 22 nicht auf die Verwendung von Kupfer als dem mindestens einen elektrisch- leitfähigen Material limitiert ist. Beispielsweise können die Leiterbahnen 22 auch aus (dotiertem) Polysilizium sein.
Vorzugsweise ist die mindestens eine Spulenwicklung 14 Teil einer
magnetischen Aktoreinrichtung des mikromechanischen Bauteils derart, dass (während eines Betriebs des mikromechanischen Bauteils) mittels eines
Bestromens der Leiterbahnen 22 der mindestens einen Spulenwicklung 14 und eines Bewirkens eines externen Magnetfelds eine Lorentzkraft derart auf das verstellbare Teil 16 übertragbar ist, dass das verstellbare Teil 16 um die
Drehachse 20 verstellt wird. Insbesondere kann das verstellbare Teil 16 in eine resonante Schwingbewegung um die Drehachse 20 versetzbar sein. Da zum Bestromen der Leiterbahnen 22 geeignete Strom- und Spannungssignale und zum Bewirken des externen Magnetfelds ausgelegte Magneteinrichtungen aus dem Stand der Technik bekannt sind, wird hier nicht genauer darauf
eingegangen.
Mindestens ein erster Teilabschnitt 14a der mindestens einen Spulenwicklung 14 ist (als mindestens ein verankerter Teilabschnitt 14a) an dem zugeordneten Spulenträger 12 verankert (siehe Fig. lb). Man kann dies auch damit
umschreiben, dass der mindestens eine verankerte Teilabschnitt 14a der mindestens einen Spulenwicklung 14 den zugeordneten Spulenträger 12 (direkt oder indirekt) kontaktiert. Insbesondere können in dem mindestens einen verankerten Teilabschnitt 14a der mindestens einen Spulenwicklung 14 liegende verankerte Leiterbahn-Teilabschnitte 22a der Leiterbahnen 22 (aus dem mindestens einen elektrisch-leitfähigen Material) den zugeordneten Spulenträger 12 direkt kontaktieren (siehe Fig. lb). Während der mindestens eine erste Teilabschnitt/verankerte Teilabschnitt 14a der mindestens einen Spulenwicklung 14 an dem zugeordneten Spulenträger 12 verankert ist, überspannt jedoch mindestens ein zweiter Teilabschnitt 14b der gleichen Spulenwicklung 14 als freitragender Teilabschnitt 14b mindestens einen in dem zugeordneten
Spulenträger 12 ausgebildeten Zwischenspalt 24 (siehe Fig. lc). Der mindestens eine freitragende Teilabschnitt 14b ist mit dem zugeordneten Spulenträger 12 somit nur über den mindestens einen verankerten Teilabschnitt 14a der gleichen Spulenwicklung 14 verbunden, ohne den zugeordneten Spulenträger 12 (direkt) zu kontaktieren. In dem Fall, dass die in dem mindestens einen verankerten Teilabschnitt 14a liegenden verankerten Leiterbahn-Teilabschnitte 22a der Leiterbahnen 22 den zugeordneten Spulenträger 12 direkt kontaktieren, liegt kein Kontakt zwischen in dem mindestens einen freitragenden Teilabschnitt 14b der gleichen Spulenwicklung 14 liegenden freitragenden Leiterbahn-Teilabschnitten 22b der Leiterbahnen 22 (aus dem mindestens einen elektrisch-leitfähigen Material) und dem zugeordneten Spulenträger 12 vor (siehe Fig. lc).
Durch die Ausbildung des mindestens einen freitragenden Teilabschnitts 14b an der mindestens einen Spulenwicklung 14, bzw. die Ausbildung des mindestens einen von dem mindestens einen freitragenden Teilabschnitt 14b überspannten Zwischenspalts 24 in dem mindestens einen zugeordneten Spulenträger 12, kann Masse an dem mindestens einen Spulenträger 12„eingespart" werden. (Beispielsweise kann beim Materialabscheiden die„eingesparte" Masse des mindestens einen Spulenträgers 12 weggelassen werden. Ebenso kann unter der„eingesparten" Masse des mindestens einen Spulenträgers 12 auch eine entfernte Masse verstanden werden.) Damit kann der mindestens eine
Spulenträgers 12 mit einem geringeren Trägheitsmoment (bezüglich der Drehachse 20) ausgebildet werden. Entsprechend kann ein (Gesamt-
)Trägheitsmoment (bezüglich der Drehachse 20) der in eine Drehbewegung um die Drehachse 20 verstellbaren/verstellten Massen 12, 14 und 16 des mikromechanischen Bauteils reduziert werden. Durch die Verringerung des (Gesamt-)Trägheitsmoments der verstellbaren
Massen 12, 14 und 16 des mikromechanischen Bauteils (bezüglich der Drehachse 20) kann eine zum Verstellen des verstellbaren Teils 16 um die Drehachse 20 aufzubringende Energie reduziert werden. Außerdem bewirkt die Verringerung des (Gesamt-)Trägheitsmoments eine Steigerung einer
Eigenfrequenz der resonanten Schwingbewegung des verstellbaren Teils 16 um die Drehachse 20. Auch Frequenzen von unerwünschten Schwingmoden des verstellbaren Teils 16 können mittels der Verringerung des (Gesamt- )Trägheitsmoments gesteigert werden. Auf die Vorteile der hier beschriebenen Frequenzsteigerungen wird unten noch eingegangen.
Vorzugsweise ist der mindestens eine Zwischenspalt 24 mit Luft, Gas oder Vakuum (vollständig) gefüllt. Unter dem mindestens einen in dem mindestens Spulenträger 12 ausgebildeten Zwischenspalt 24 kann beispielsweise ein von Unterkomponenten des jeweiligen Spulenträgers 12 aufgespanntes
Zwischenvolumen verstanden werden. Der mindestens eine Zwischenspalt 24 kann insbesondere in dem mindestens einen Spulenträger 12 hineinstrukturiert sein, beispielsweise mittels mindestens eines Ätzprozesses. In diesem Fall ist der mindestens freitragende Teilabschnitt 14b durch (teilweises)
Entfernen/Wegätzen des mindestens einen Materials des mindestens einen Spulenträgers 12 realisiert. Vorzugsweise ist der mindestens eine Spulenträger
12 aus einem Halbleitermaterial, wie beispielsweise Silizium, gebildet. Dies erleichtert ein Strukturieren des mindestens einen Spulenträgers 12 derart, dass die mindestens eine damit gehaltene Spulenwicklung 14 mindestens einen freitragenden Teilabschnitt 14b (zusätzlich zu dem mindestens einen an dem zugeordneten Spulenträger 12 verankerten Teilabschnitt 14a) aufweist. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass eine leichte Ausbildbarkeit des mindestens einen Spulenträgers 12 auch bei einer Verwendung eines anderen
Halbleitermaterials anstelle oder als Ergänzung zu Silizium gewährleistet ist.
Vorzugsweise umfasst der mindestens eine freitragende Teilabschnitt 14a der mindestens einen Spulenwicklung 14 mindestens einen Spulenwicklung- Teilabschnitt 14x, in welchem (freitragende) Leiterbahn-Teilabschnitte 22x der Leiterbahnen 22 einen maximalen Abstand zu der Drehachse 20 im Vergleich mit weiteren Leiterbahn-Teilabschnitten 22a oder 22b der gleichen Spulenwicklung 14 aufweisen. Man kann dies auch damit umschreiben, dass mindestens ein Spulenwicklung-Teilabschnitt 14x, dessen (freitragende) Leiterbahn- Teilabschnitte 22x den maximalen Abstand zu der Drehachse 20 (im Vergleich mit weiteren Leiterbahn-Teilabschnitten 22a oder 22b der gleichen
Spulenwicklung 14) aufweisen, durch Weglassen oder Entfernen von Teilen des zugeordneten Spulenträgers 12 spulenträgerlos ausgebildet ist. Damit weist der jeweilige Spulenträger 12 relativ wenig/keine Masse an mindestens einem (bezüglich der Drehachse 20) achsenfernen Bereich der zugeordneten
Spulenwicklung auf. Dies trägt zur zusätzlichen Reduzierung des
Trägheitsmoments des mindestens einen Spulenträgers 12 (bezüglich der Drehachse 20), und damit zur weiteren Reduzierung des (Gesamt- )Trägheitsmoments der verstellbaren Massen 12, 14 und 16 des
mikromechanischen Bauteils (bezüglich der Drehachse 20) bei.
Bei dem mikromechanischen Bauteil der Fig. la bis ld sind Zwischenvolumen zwischen zwei benachbarten Leiterbahnen 22 der gleichen Spulenwicklung 14 mit mindestens einem elektrisch-isolierenden Material 26 gefüllt. Als das mindestens eine elektrisch-isolierende Material können beispielsweise
Siliziumoxid und/oder Siliziumnitrid verwendet sein. Somit können
vergleichsweise kostengünstige und leicht verarbeitbare Materialien eingesetzt werden. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die hier genannten Materialien nur beispielhaft zu interpretieren sind. Durch das Auffüllen der Zwischenvolumen zwischen den benachbarten Leiterbahnen 22 mit dem mindestens einen elektrisch-isolierenden Material 26 ist die mindestens eine Spulenwicklung 14 (sowohl an ihrem mindestens einen verankerten Teilabschnitt 14a als auch an ihrem mindestens einen freitragenden Teilabschnitt 14b) relativ kompakt ausgebildet. Die mindestens eine Spulenwicklung 14 hat somit trotz der
Realisierung des mindestens einen freitragenden Teilabschnitts 14b eine hohe Stabilität. Die mindestens eine Spulenwicklung 14 kann deshalb weiterhin verlässlich als Teil einer magnetischen Aktoreinrichtung eingesetzt werden. Alternativ können jedoch auch Luft, Gas oder Vakuum in den Zwischenvolumen zwischen zwei benachbarten Leiterbahnen 22 der gleichen Spulenwicklung 14 vorliegen, welche als„Isolator" für die mindestens eine Spulenwicklung 14 eingesetzt werden.
Fig. Id zeigt (teilweise) eine mit dem mindestens einen verankerten Teilabschnitt 14a der mindestens einen Spulenwicklung 14 bestückte Trägerfläche 28 des zugeordneten Spulenträgers 12. Dargestellt ist auch eine an dem gleichen Spulenträger 12 ausgebildete Kante 30, welche zwischen der Trägerfläche 28 und einer den benachbarten Zwischenspalt 24 begrenzenden Außenfläche 32 des gleichen Spulenträgers 12 ausgebildet ist. (Die den benachbarten
Zwischenspalt 24 begrenzende Außenfläche 32 kann insbesondere durch den Spulenträger 12 strukturiert sein.) Erkennbar ist in Fig. Id, dass die Leiterbahnen 22 der jeweiligen Spulenwicklung 14 senkrecht über die Kante 30 verlaufen. Man kann dies auch damit umschreiben, dass die Leiterbahnen 22 der jeweiligen Spulenwicklung 14 über der Kante 30 senkrecht zu der Kante 30 ausgerichtet sind. Die senkrechte Ausrichtung der Leiterbahnen 22 an der Kante 30 steigert eine lokale Stabilität der Leiterbahnen 22. Entsprechend können die
Leiterbahnen 22 der mindestens einen Spulenwicklung 14 auch senkrecht über andere (nicht dargestellte) Kanten verlaufen, welche zwischen der mindestens einen Trägerfläche 28 des mindestens einen Spulenträgers 12 und mindestens einer weiteren den jeweils benachbarten Zwischenspalt 24 begrenzenden Außenfläche 32 des mindestens einen Spulenträgers 12 ausgebildet sind. (In diesem Fall sind die Leiterbahnen 22 der mindestens einen Spulenwicklung 14 auch über der mindestens einen anderen Kante senkrecht zu der jeweiligen Kante ausgerichtet.) Dies trägt zur zusätzlichen Steigerung der Stabilität der mindestens einen Spulenwicklung 14 bei.
Die Ausführungsform der Fig. la bis ld weist beispielhaft nur eine einzige Spulenwicklung 14 auf. Der (einzige) Spulenträger 12 der einzigen
Spulenwicklung 14 umfasst einen sich entlang der Drehachse 20 erstreckenden ersten Trägersteg 34a und einen sich entlang der Drehachse 20 erstreckenden zweiten Trägersteg 34b, wobei das verstellbare Teil 16 oder ein (nicht dargestellter) Verankerungsbereich des verstellbaren Teils 16 zwischen dem ersten Trägersteg 34a und dem zweiten Trägersteg 34b liegt. Insbesondere kann die (einzige) Spulenwicklung 14 (mittels des mindestens einen verankerten Teilabschnitts 14a) lediglich an dem ersten Trägersteg 34a und an dem zweiten Trägersteg 34b verankert sein. In diesem Fall ist der (einzige) Spulenträger 12 nur aus dem ersten Trägersteg 34a und dem zweiten Trägersteg 34b
aufgebaut gebildet. Der (einzige) Spulenträger 12 ist somit mit einem relativ niedrigen Trägheitsmoment (bezüglich der Drehachse 20) realisierbar.
Beispielhaft umfasst der (einzige) Spulenträger 12 des mikromechanischen Bauteils der Fig. la bis ld noch mindestens einen sich senkrecht zu der Drehachse 20 erstreckenden (optionalen) Querstreben 36, an welchem die einzige Spulenwicklung 14 abschnittsweise (d.h. mittels des mindestens einen verankerten Teilabschnitts 14a) verankert ist. Der mindestens eine Querstreben 36 kann an dem ersten Trägersteg 34a, dem zweiten Trägersteg 34b, dem verstellbaren Teil 16 und/oder dem Verankerungsbereich des verstellbaren Teils 16 fest angebunden sein. Vorzugsweise ist der mindestens eine Querstreben 36 spiegelsymmetrisch bezüglich einer die Drehachse 20 umfassenden
Spiegelsymmetrieebene ausgebildet. Der mindestens eine Querstreben 36 kann zusätzlich derart platziert sein, dass das mikromechanische Bauteil auch bezüglich einer senkrecht zu der Drehachse 20 ausgerichteten und das verstellbare Teil 16 mittig schneidenden weiteren Spiegelsymmetrieebene spiegelsymmetrisch ausgebildet ist. (In der Ausführungsform der Fig. la bis ld ist außerdem der erste Trägersteg 34a spiegelsymmetrisch bezüglich der weiteren Spiegelsymmetrieebene zu dem zweiten Trägersteg 34b.)
Vorteilhafterweise ist bei der Ausführungsform der Fig. la bis ld die (einzige) Spulenwicklung 14 ausschließlich an dem ersten Trägersteg 34a, dem zweiten Trägersteg 34b und dem mindestens einen (optionalen) Querstreben 36 verankert. Man kann dies auch damit umschreiben, dass der (einzige)
Spulenträger 12 ausschließlich aus dem ersten Trägersteg 34a, dem zweiten Trägersteg 34b und dem mindestens einen Querstreben 36 aufgebaut gebildet ist. Auch in diesem Fall weist der (einzige) Spulenträger ein relativ niedriges Trägheitsmoment auf.
Fig. 2a bis 2c zeigen schematische Darstellungen einer zweiten
Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils, wobei Fig. 2a eine
Draufsicht, Fig. 2b einen Querschnitt entlang einer Linie A-A' der Fig. 2a und Fig. 2c einen Querschnitt entlang einer Linie B-B' der Fig. 2a zeigen.
Die in den Fig. 2a bis 2c schematisch wiedergegebene Ausführungsform unterscheidet sich von dem zuvor erläuterten mikromechanischen Bauteil lediglich darin, dass der erste Trägersteg 34a und der zweite Trägersteg 34b (in Richtung senkrecht zu der Drehachse 20) eine höhere Breite aufweisen und je zwei (entlang der Drehachse 20 sich erstreckende und bezüglich der die
Drehachse 20 umfassenden Spiegelsymmetrieebene spiegelsymmetrische) Stützrippen 38 an dem ersten Trägersteg 34a und dem zweiten Trägersteg 34b ausgebildet sind. Bezüglich weiterer Merkmale der Ausführungsform der Fig. 2a bis 2c wird auf das zuvor erläuterte mikromechanische Bauteil verwiesen.
Fig. 3a bis 3c zeigen schematische Darstellungen einer dritten Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils, wobei Fig. 3a eine Draufsicht, Fig. 3b einen
Querschnitt entlang einer Linie A-A' der Fig. 3a und Fig. 3c einen Querschnitt entlang einer Linie B-B' der Fig. 3a zeigen.
Als Weiterbildung zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform weist das mikromechanisches Bauteil der Fig. 3a bis 3c noch eine elektrisch-isolierende
Pufferschicht 40 auf, welche auf einer zu dem mindestens einen Spulenträger 12 ausgerichteten Seite der mindestens einen Spulenwicklung 14 ausgebildet ist. Die elektrisch isolierende Pufferschicht 40 liegt sowohl zwischen dem
mindestens einen ersten/verankerten Teilabschnitt 14a der mindestens einen Spulenwicklung 14 und dem jeweils zugeordneten Spulenträger 12 (siehe Fig.
3b) als auch an dem mindestens einen freitragenden Teilabschnitt 14b der mindestens einen Spulenwicklung 14 vor, so dass mindestens ein freitragender Teilabschnitt 40b der elektrisch-isolierenden Pufferschicht 40 den mindestens einen Zwischenspalt 24 mitüberspannt (siehe Fig. 3c). (Während mindestens ein den mindestens einen verankerten Teilabschnitt 14a kontaktierender verankerter Teilabschnitt 40a der elektrisch-isolierenden Pufferschicht 40 den zugeordneten Spulenträger 12 direkt kontaktiert, liegt der mindestens eine den mindestens einen freitragenden Teilabschnitt 14b kontaktierende freitragende Teilabschnitt 40b der elektrisch-isolierenden Pufferschicht 40 ohne einen direkten Kontakt zu dem Spulenträger 12 vor.) Damit verbessert die elektrisch-isolierende
Pufferschicht 40 nicht nur eine elektrische Isolierung zwischen den Leiterbahnen 22 und dem damit bestückten Spulenträger 12, sondern steigert auch eine Stabilität des mindestens einen freitragenden Teilabschnitts 14b der jeweiligen Spulenwicklung 14.
Die elektrisch-isolierende Pufferschicht 40 kann beispielsweise aus Siliziumoxid und/oder Siliziumnitrid gebildet sein. Somit können vergleichsweise
kostengünstige und leicht verarbeitbare Materialien für die elektrisch-isolierende Pufferschicht 40 eingesetzt werden. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass eine Ausbildbarkeit der elektrisch-isolierenden Pufferschicht 40 nicht auf die Verwendung eines bestimmten Materials oder Materialgemisches limitiert ist. Die elektrisch-isolierende Pufferschicht 40 kann auch einen mehrschichtigen Aufbau haben.
Bezüglich weiterer Merkmale der Ausführungsform der Fig. 3a bis 3c wird auf die Beschreibung der zuvor erläuterten mikromechanischen Bauteile verwiesen. Wie in der Ausführungsform der Fig. la bis ld können außerdem der erste
Trägersteg 34a und der zweite Trägersteg 34b (in Richtung senkrecht zu der Drehachse 20) schmäler und/oder ohne die Stützrippen 38 ausgebildet werden.
Fig. 4a und 4b zeigen schematische Darstellungen einer vierten
Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils, wobei Fig. 4a das
verstellbare Teil des mikromechanischen Bauteils in seiner Ruhestellung und Fig. 4b das verstellbare Teil mikromechanischen Bauteils in seiner resonanten Schwingbewegung zeigen.
Im Unterschied zu den zuvor beschriebenen Ausführungsformen weist das mikromechanische Bauteil der Fig. 4a und 4b zwei Spulenwicklungen 14 auf, welche bezüglich der die Drehachse 20 umfassenden Spiegelsymmetrieebene spiegelsymmetrisch ausgebildet sind. Jeder der zwei Spulenwicklungen 14 ist ein eigener Spulenträger 12 zugeordnet, wobei auch die zwei Spulenträger 12 bezüglich der die Drehachse 20 umfassenden Spiegelsymmetrieebene spiegelsymmetrisch ausgebildet sind. Ein erster Spulenträger 12 der zwei Spulenträger 12 umfasst den sich parallel zu der Drehachse 20 erstreckenden ersten Trägersteg 42a, während ein zweiter Spulenträger 12 der zwei
Spulenträger 12 den sich parallel zu der Drehachse 20 erstreckenden zweiten Trägersteg 42b aufweist, wobei das verstellbare Teil 16 oder der
Verankerungsbereich des verstellbaren Teils 16 zwischen dem ersten Trägersteg 42a und dem zweiten Trägersteg 42b liegt. Der erste Trägersteg 42a liegt auf einer ersten Seite der Drehachse 20 und ist einer ersten Spulenwicklung 14 der zwei Spulenwicklungen 14 zugeordnet, während der zweite Trägersteg 42b auf einer zweiten Seite der Drehachse 20 ausgebildet und einer zweiten
Spulenwicklung 14 der zwei Spulenwicklungen 14 zugeordnet ist. Insbesondere können die erste Spulenwicklung 14 (mittels ihres mindestens einen verankerten Teilabschnitts 14a) ausschließlich an dem ersten Trägersteg 42a und die zweite
Spulenwicklung 14 (mittels ihres mindestens einen verankerten Teilabschnitts 14a) lediglich an dem zweiten Trägersteg 42b verankert sein. In diesem Fall sind der erste Spulenträger 12 nur aus dem ersten Trägersteg 42a und der zweite Spulenträger 12 ausschließlich aus dem zweiten Trägersteg 42b
gebildet aufgebaut. Die zwei Trägerstege können somit mit einem relativ kleinen
Trägheitsmoment (bezüglich der Drehachse 20) ausgebildet sein.
In der Ausführungsform der Fig. 4a und 4b sind je ein erster Stützsteg 44a oder 44b an jeweils einem ersten Ende des ersten und zweiten Trägerstegs 42a und 42b und je ein zweiter Stützsteg 46a oder 46b an jeweils einem zweiten Ende des ersten und zweiten Trägerstegs 42a und 42b angehängt, wobei die
Stützstege 44a, 44b, 46a und 46b sich senkrecht von der Drehachse 20 weg erstrecken. Vorteilhafterweise sind die erste Spulenwicklung 14 (mittels ihres mindestens einen verankerten Teilabschnitts 14a) ausschließlich an dem ersten Trägersteg 42a, dem angebundenen ersten Stützsteg 44a und dem
angebundenen zweiten Stützsteg 46a und die zweite Spulenwicklung 14 (mittels ihres mindestens einen verankerten Teilabschnitts 14a) lediglich an dem zweiten Trägersteg 42b, dem angebundenen ersten Stützsteg 44b und dem
angebundenen zweiten Stützsteg 46b verankert. Damit sind der erste
Spulenträger 12 nur aus dem ersten Trägersteg 42a, dem angebundenen ersten Stützsteg 44a und dem angebundenen zweiten Stützsteg 46a und der zweite Spulenträger 12 ausschließlich aus dem zweiten Trägersteg 42b, dem angebundenen ersten Stützsteg 44b und dem angebundenen zweiten Stützsteg 46b gebildet aufgebaut. (Eine Form der Spulenträger 12 kann somit als „klammerförmig" umschrieben werden.) Beide Spulenträger 12 weisen deshalb ein niedriges Trägheitsmoment (bezüglich der Drehachse 20) auf. (Zusätzlich umfasst auch bei dieser Ausführungsform der mindestens eine freitragende Teilabschnitt 14a der mindestens einen Spulenwicklung 14 mindestens einen Spulenwicklung-Teilabschnitt 14x, in welchem (freitragende) Leiterbahn- Teilabschnitte 22x der Leiterbahnen 22 einen maximalen Abstand zu der Drehachse 20 im Vergleich mit weiteren Leiterbahn-Teilabschnitten 22a oder 22b der gleichen Spulenwicklung 14 aufweisen.)
Fig. 5a bis 5d zeigen schematische Darstellungen einer fünften Ausführungsform des mikromechanischen Bauteils, wobei Fig. 5a eine spulenbestückte erste Seite des mikromechanischen Bauteils, Fig. 5b einen vergrößerten Teilausschnitt der Fig. 5a, Fig. 5c eine von der ersten Seite weg gerichtete zweite Seite des mikromechanischen Bauteils und Fig. 5d einen vergrößerten Teilausschnitt der Fig. 5c zeigen.
Bei der Ausführungsform der Fig. 5a bis 5d sind im Unterschied zu dem zuvor beschriebenen mikromechanischen Bauteil Querstreben 48a oder 48b (anstelle der Stützstege 44a, 44b, 46a und 46b) an dem ersten Trägersteg 42a und an dem zweiten Trägersteg 42b befestigt, welche sich von der Drehachse 20 senkrecht weg erstrecken. Die Querstreben 48a des ersten Spulenträgers 12 sind bezüglich der die Drehachse 20 umfassenden Spiegelsymmetrieebene spiegelsymmetrisch zu den Querstreben 48b des zweiten Spulenträgers 12 ausgebildet. Vorteilhafterweise sind die erste Spulenwicklung 14 (mittels ihres mindestens einen verankerten Teilabschnitts 14a) ausschließlich an dem ersten Trägersteg 42a und dem mindestens einen befestigten Querstreben 48a und die zweite Spulenwicklung 14 (mittels ihres mindestens einen verankerten
Teilabschnitts 14a) lediglich an dem zweiten Trägersteg 42b und dem
mindestens einen befestigten Querstreben 48a verankert. Deshalb sind der erste Spulenträger 12 nur aus dem ersten Trägersteg 42a und dem mindestens einen befestigten Querstreben 48a und der zweite Spulenträger 12 ausschließlich aus dem zweiten Trägersteg 42b und dem mindestens einen befestigten Querstreben 48b gebildet aufgebaut. Damit haben beide Spulenträger 12 ein niedriges Trägheitsmoment (bezüglich der Drehachse 20). Bezüglich weiterer Merkmale des mikromechanischen Bauteils der Fig. 5a bis 5d wird auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen verwiesen.
Bei allen oben beschriebenen mikromechanischen Bauteilen weisen die
Spulenträger 12 ein relativ niedriges Trägheitsmoment (bezüglich der Drehachse 20) auf. Entsprechend ist das (Gesamt-)Trägheitsmoment (bezüglich der Drehachse 20) der in eine Drehbewegung um die Drehachse 20
verstellbaren/verstellten Massen 12, 14 und 16 der oben beschriebenen mikromechanischen Bauteile vergleichsweise klein. Eine Eigenfrequenz der resonanten Schwingbewegung des verstellbaren Teils 16 um die Drehachse 20 in Bezug zu der Halterung 10 ist deshalb vergleichsweise hoch. (Beispielsweise ist bei der Ausführungsform der Fig. 4a und 4b die Eigenfrequenz von 0,76 kHz auf 1,1 kHz gesteigert.) Entsprechend sind auch Frequenzen von unerwünschten Schwingmoden (wie z.B. einer„lateralen" Schwingmode des verstellbaren Teils 16 innerhalb einer von der mindestens einen Spulenwicklung 14 aufgespannten Ebene und einer„senkrechten" Schwingmode des verstellbaren Teils 16 senkrecht aus der von der mindestens einen Spulenwicklung 14 aufgespannten Ebene heraus) gesteigert. Die Reduzierung des (Gesamt-)Trägheitsmoments (bezüglich der Drehachse 20) kann somit nicht nur zur Festlegung einer gewünschten Eigenfrequenz der resonanten Schwingbewegung des
verstellbaren Teils 16 um die Drehachse 20, sondern auch zum
Vermeiden/Unterdrücken der unerwünschten Schwingmoden genutzt werden.
Bei allen oben beschriebenen mikromechanischen Bauteilen sind außerdem Bi- Metall- Effekte, bzw. daraus resultierende intrinsische Spannungen, vermieden. Insbesondere eine Verformung des mindestens einen Spulenträgers 12 muss selbst bei einer signifikanten Temperaturänderung im Umfeld des jeweiligen mikromechanischen Bauteils nicht befürchtet werden.
Die oben beschriebenen mikromechanischen Bauteile haben auch eine vergleichsweise hohe Fallfestigkeit. Durch die erreichte Verringerung des Trägheitsmoments des mindestens einen Spulenträgers 12 (bezüglich der Drehachse 20) wird eine Belastung der mindestens einen Feder 18 bei einem Anstoßen/Aufprallen des jeweiligen mikromechanischen Bauteils verringert.
Fig. 6 zeigt ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform des Herstellungsverfahrens für ein mikromechanisches Bauteil.
In einem Verfahrensschritt Sl werden mindestens ein Spulenträger und ein verstellbares Teil an einer Halterung angeordnet. Der Spulenträger und das verstellbare Teil werden miteinander und über mindestens ein Federelement mit der Halterung derart verbunden, dass das verstellbare Teil in Bezug zu der
Halterung um zumindest eine Drehachse verstellbar an der Halterung aufgehängt wird.
In einem weiteren Verfahrensschritt S2 wird auch mindestens eine mittels des mindestens einen Spulenträgers gehaltene und Leiterbahnen aus mindestens einem elektrisch-leitfähigen Material umfassende Spulenwicklung an der
(späteren) Halterung angeordnet. Dazu wird mindestens ein erster Teilabschnitt der mindestens einen Spulenwicklung an dem zugeordneten Spulenträger verankert. Während jedoch der mindestens eine erste Teilabschnitt der mindestens einen Spulenwicklung an dem zugeordneten Spulenträger verankert wird, wird mindestens ein in dem zugeordneten Spulenträger ausgebildeten Zwischenspalt von mindestens einen zweiter Teilabschnitt der gleichen
Spulenwicklung als freitragender Teilabschnitt überspannt. Auch das hier beschriebene Herstellungsverfahren schafft die oben erläuterten
Vorteile. Die Verfahrensschritte Sl und S2 können in beliebiger Reihenfolge, teilweise überschneidend oder gleichzeitig ausgeführt werden. Außerdem kann das Herstellungsverfahren gemäß den oben erläuterten Ausführungsformen weitergebildet werden.
Der mindestens eine Spulenträger kann z.B. aus einer 35 μηι bis 50 μηι dicken Halbleiterschicht herausstrukturiert werden. Zum Bilden der mindestens einen Spulenwicklung kann zuerst eine Schicht aus dem mindestens einen elektrischisolierenden Material (beispielsweise mit einer Höhe zwischen 3 bis 8 μηι) abgeschieden werden. Anschließend können Gräben in die Schicht strukturiert werden, welche danach mit dem mindestens einen elektrisch leitfähigen Material der Leiterbahnen, wie beispielsweise Kupfer, befüllt werden.

Claims

Ansprüche
1. Mikromechanisches Bauteil mit: einer Halterung (10); mindestens einer mittels mindestens eines Spulenträgers (12) gehaltenen und Leiterbahnen (22) aus mindestens einem elektrisch-leitfähigen Material umfassenden Spulenwicklung (14), wobei mindestens ein erster Teilabschnitt (14a) der mindestens einen Spulenwicklung (14) an dem zugeordneten
Spulenträger (12) verankert ist; und einem verstellbaren Teil (16); wobei der mindestens eine Spulenträger (12) und das verstellbare Teil (16) miteinander und über mindestens ein Federelement (18) mit der Halterung (10) derart verbunden sind, dass das verstellbare Teil (16) in Bezug zu der Halterung (10) um zumindest eine Drehachse (20) verstellbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass während der mindestens eine erste Teilabschnitt (14a) der mindestens einen Spulenwicklung (14) an dem zugeordneten Spulenträger (12) verankert ist, mindestens ein zweiter Teilabschnitt (14b) der gleichen Spulenwicklung (14) als freitragender Teilabschnitt (14b) mindestens einen in dem zugeordneten Spulenträger (12) ausgebildeten Zwischenspalt (24) überspannt.
2. Mikromechanisches Bauteil nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine freitragende Teilabschnitt (14a) der mindestens einen Spulenwicklung (14) mindestens einen Spulenwicklung-Teilabschnitt (14x) umfasst, in welchem Leiterbahn-Teilabschnitte (22x) der Leiterbahnen (22) einen maximalen Abstand zu der Drehachse (20) im Vergleich mit weiteren Leiterbahn-Teilabschnitten (22a, 22b) der gleichen Spulenwicklung (14) aufweisen.
3. Mikromechanisches Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, wobei die
Leiterbahnen (22) der mindestens einen Spulenwicklung (14) senkrecht über mindestens eine Kante (30) verlaufen, welche zwischen mindestens einer mit dem mindestens einen ersten Teilabschnitt (14a) der mindestens einen
Spulenwicklung (14) bestückten Trägerfläche (28) des mindestens einen
Spulenträgers (12) und einer den jeweils benachbarten Zwischenspalt (24) begrenzenden Außenfläche (32) des gleichen Spulenträgers (12) ausgebildet ist.
4. Mikromechanisches Bauteil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei Zwischenvolumen zwischen zwei benachbarten Leiterbahnen (22) der gleichen Spulenwicklung (14) mit mindestens einem elektrisch- isolierenden Material (26) gefüllt sind.
5. Mikromechanisches Bauteil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei auf einer zu dem mindestens einen Spulenträger (12) ausgerichteten Seite der mindestens einen Spulenwicklung (14) eine elektrisch- isolierende Pufferschicht (40) zumindest zwischen dem mindestens einen ersten
Teilabschnitt (14a) der mindestens einen Spulenwicklung (14) und dem jeweils zugeordneten Spulenträger (12) ausgebildet ist.
6. Mikromechanisches Bauteil nach Anspruch 5, wobei mindestens ein freitragender Teilabschnitt (40b) der elektrisch-isolierenden Pufferschicht (40) an dem mindestens einen freitragenden Teilabschnitt (14b) der mindestens einen Spulenwicklung (14) den mindestens einen Zwischenspalt (24) mitüberspannt.
7. Mikromechanisches Bauteil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei der mindestens eine Spulenträger (12) zumindest einen sich entlang oder parallel zu der Drehachse (20) erstreckenden ersten Trägersteg (34a, 42a) und einen sich entlang oder parallel zu der Drehachse (20)
erstreckenden zweiten Trägersteg (34b, 42b) umfasst, und wobei das
verstellbare Teil (16) oder ein Verankerungsbereich des verstellbaren Teils (16) zwischen dem ersten Trägersteg (34a, 42a) und dem zweiten Trägersteg (34b, 42b) liegt.
8. Mikromechanisches Bauteil nach Anspruch 7, wobei die einzige Spulenwicklung (14) des mikromechanischen Bauteils ausschließlich an dem ersten Trägersteg (34a) und dem zweiten Trägersteg (34b) verankert ist.
9. Mikromechanisches Bauteil nach Anspruch 7, wobei das
mikromechanische Bauteil genau zwei Spulenwirklungen (14) aufweist, und eine erste Spulenwicklung (14) der zwei Spulenwicklungen (14) ausschließlich an dem ersten Trägersteg (42a) und eine zweite Spulenwicklung (14) der zwei Spulenwicklungen (14) ausschließlich an dem zweiten Trägersteg (42b) verankert sind.
10. Mikromechanisches Bauteil nach Anspruch 7, wobei der mindestens eine Spulenträger (12) noch mindestens einen sich senkrecht zu der Drehachse (20) erstreckenden Querstreben (36) umfasst.
11. Mikromechanisches Bauteil nach Anspruch 10, wobei die einzige Spulenwicklung (14) des mikromechanischen Bauteils ausschließlich an dem ersten Trägersteg (34a), dem zweiten Trägersteg (34b) und dem mindestens einen Querstreben (36) verankert ist.
12. Mikromechanisches Bauteil nach Anspruch 10, wobei das
mikromechanische Bauteil genau zwei Spulenwirklungen (14) aufweist, und eine erste Spulenwicklung (14) der zwei Spulenwicklungen (14) ausschließlich an dem ersten Trägersteg (42a) und dem mindestens einen angeordneten
Querstreben (36) und eine zweite Spulenwicklung (14) der zwei
Spulenwicklungen (14) ausschließlich an dem zweiten Trägersteg und dem mindestens einen angeordneten Querstreben (36) verankert sind.
13. Mikromechanisches Bauteil nach Anspruch 7, wobei das
mikromechanische Bauteil genau zwei Spulenwirklungen (14) aufweist, je ein erster Stützsteg (44a, 44b) an jeweils einem ersten Ende des ersten und zweiten Trägerstegs (42a, 42b) und je ein zweiter Stützsteg (46a, 46b) an jeweils einem zweiten Ende des ersten und zweiten Trägerstegs (42a, 42b) angeordnet sind, und eine erste Spulenwicklung (14) der zwei Spulenwicklungen (14)
ausschließlich an dem ersten Trägersteg (42a), dem angeordneten ersten Stützsteg (44a) und dem angeordneten zweiten Stützsteg (46a) und eine zweite Spulenwicklung (14) der zwei Spulenwicklungen (14) ausschließlich an dem zweiten Trägersteg (42b), dem angeordneten ersten Stützsteg (44b) und dem angeordneten zweiten Stützsteg (46b) verankert sind
14. Mikromechanisches Bauteil nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei das mikromechanische Bauteil ein Mikrospiegel mit einer verstellbaren Spiegelplatte (16) als dem verstellbaren Teil (16) ist.
15. Herstellungsverfahren für ein mikromechanisches Bauteil mit den Schritten:
Anordnen mindestens einer mittels mindestens eines Spulenträgers (12) gehaltenen und Leiterbahnen (22) aus mindestens einem elektrisch-leitfähigen Material umfassenden Spulenwicklung (14) und eines verstellbaren Teils (16) an einer Halterung (10), wobei mindestens ein erster Teilabschnitt (14a) der mindestens einen Spulenwicklung (14) an dem zugeordneten Spulenträger (12) verankert wird, und der Spulenträger (12) und das verstellbare Teil (16) miteinander und über mindestens ein Federelement (18) mit der Halterung (10) derart verbunden werden, dass das verstellbare Teil (16) in Bezug zu der Halterung (10) um zumindest eine Drehachse (20) verstellbar an der Halterung (10) aufgehängt wird (Sl); dadurch gekennzeichnet, dass während der mindestens eine erste Teilabschnitt (14a) der mindestens einen Spulenwicklung (14) an dem zugeordneten Spulenträger (12) verankert wird, mindestens ein in dem zugeordneten Spulenträger (12) ausgebildeten
Zwischenspalt (24) von mindestens einen zweiter Teilabschnitt (14b) der gleichen Spulenwicklung (14) als freitragender Teilabschnitt (14b) überspannt wird (S2).
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