一种多级电热驱动大位移大转角MEMS执行器及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种多级电热驱动大位移大转角MEMS执行器，包括一衬底和位于该衬底上的多级驱动单元，所述多级驱动单元的每一级驱动单元都包括一驱动端、一宽梁和一窄梁；所述宽梁和窄梁处于平行于所述衬底的同一平面内，一端共同连接于所述驱动端，另一端分别连接一支点；第一级驱动单元的支点固定于所述衬底上，并作为用于给第一级驱动单元供电的供电点；从第二级驱动单元算起的任意一级驱动单元的两个支点通过绝缘连接结构共同刚性连接于相邻上级驱动单元的驱动端，且每一支点还各连接一柔性供电结构的一端，所述柔性供电结构的另一端作为给所在级驱动单元供电的供电点。

A multistage electrothermal driven large displacement large angle MEMS actuator and its manufacturing method

The invention provides a multistage electric drive large displacement and rotation of MEMS actuator includes a substrate and a multistage driving unit on the substrate, wherein each level of multi drive unit includes a drive unit driving end, a wide beam and narrow beam; the wide beam and narrow beam at the same in the plane parallel to the substrate, is commonly connected to the driving end, the other end is connected with a fulcrum fulcrum; the first driving unit is fixed on the substrate, and as a power supply for driving power supply unit to the first level; through the insulation connecting the drive end to the adjacent superior drive unit structure the common rigid connection from level second to drive the two yuan from any single fulcrum of a drive unit, and the end of each pivot also respectively connected with a flexible power supply structure, the other end of the flexible structure for power supply The power supply point of the level drive unit.

【技术实现步骤摘要】
一种多级电热驱动大位移大转角MEMS执行器及其制造方法
本专利技术属于微电子机械系统(MEMS)
，涉及一种可产生位置和角度移动的基础执行器，特别是涉及一种采用多级热驱动单元和柔性供电结构的大范围面内双向运动执行器，还涉及这种执行器的一种制造方法。
技术介绍
MEMS技术萌芽于1960年代，在1980至2000年代得到迅速发展，作为一项新兴技术，兼具微型化、集成化，智能化、信息化、先进制造等特点于一身，其不仅以微电子技术为基础，而且涉及到计算机技术、通信技术、自动控制技术、机械设计与制造等多技术学科，可谓一门多学科交叉的综合技术。基于MEMS技术的微型传感器、执行器、光学系统、射频系统、生物芯片、流体器件、立体集成电路等复杂系统，已在工业、军事、生物、医学和消费类产品等行业得到广泛应用，对提高工业自动化和智能制造程度等起到了重要作用。执行器结构是MEMS器件的基本结构单元之一，是实现各种功能的基础，其工作原理是通过能量转换结构实现机械运动，如将电能转化为机械能，从而实现一定的机械操作。常见的驱动方式主要有四类：静电式、电磁式、电热式和压电式。受加载方式和能量转换效率的限制，现有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多级电热驱动大位移大转角MEMS执行器，包括一衬底和位于该衬底上的多级驱动单元，所述多级驱动单元的每一级驱动单元都包括一驱动端、一宽梁和一窄梁；所述宽梁和窄梁处于平行于所述衬底的同一平面内，一端共同连接于所述驱动端，另一端分别连接一支点；第一级驱动单元的支点固定于所述衬底上，并作为用于给第一级驱动单元供电的供电点；从第二级驱动单元算起的任意一级驱动单元的两个支点通过绝缘连接结构共同刚性连接于相邻上级驱动单元的驱动端，且每一支点还各连接一柔性供电结构的一端，所述柔性供电结构的另一端作为给所在级驱动单元供电的供电点。

【技术特征摘要】
1.一种多级电热驱动大位移大转角MEMS执行器，包括一衬底和位于该衬底上的多级驱动单元，所述多级驱动单元的每一级驱动单元都包括一驱动端、一宽梁和一窄梁；所述宽梁和窄梁处于平行于所述衬底的同一平面内，一端共同连接于所述驱动端，另一端分别连接一支点；第一级驱动单元的支点固定于所述衬底上，并作为用于给第一级驱动单元供电的供电点；从第二级驱动单元算起的任意一级驱动单元的两个支点通过绝缘连接结构共同刚性连接于相邻上级驱动单元的驱动端，且每一支点还各连接一柔性供电结构的一端，所述柔性供电结构的另一端作为给所在级驱动单元供电的供电点。2.根据权利要求1所述的一种多级电热驱动大位移大转角MEMS执行器，其特征在于，每一级驱动单元的宽梁与其支点的连接处设有一窄节，该窄节的水平宽度小于所述宽梁。3.根据权利要求1所述的一种多级电热驱动大位移大转角MEMS执行器，其特征在于，每一级驱动单元的宽梁的长度方向沿多级驱动单元级联的布置方向，窄梁与宽梁在面内呈不平行布置，在驱动端处成一锐角；相邻两级驱动单元的宽梁和窄梁的左右位置相反。4.根据权利要求1所述的一种多级电热驱动大位移大转角MEMS执行器，其特征在于，从第三级驱动单元算起的各级驱动单元的每一柔性供电结构上均含有N个支撑结构，N等于所在级驱动单元的级数减2。5.根据权利要求4所述的一种多级电热驱动大位移大转角MEMS执行器，其特征在于，所述柔性供电结构的支撑结构通过绝缘连接结构刚性连接相邻上级或下级驱动单元的支点或柔性供电结构的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张霞，张大成，
申请(专利权)人：中国传媒大学，北京大学，
类型：发明
国别省市：北京,11