一种微机电结构的制作方法

1.本技术涉及微机电系统技术领域，特别是涉及一种微机电结构。


背景技术：

2.现有微机电结构应用于光学设备过程中，微机电结构包括固定部和移动部，固定部和移动部运动过程中两者之间容易形成有抖动以及碰撞，从而影响微机电结构的正常使用。


技术实现要素：

3.本技术提供一种微机电结构，以解决现有微机电结构中固定部和移动部运动过程中两者之间容易形成有抖动以及碰撞的问题。
4.为解决上述技术问题，本技术提出一种微机电结构，包括：固定部；移动部，与固定部之间形成有间隔空间，间隔空间作为移动部的移动空间；制动件，对应间隔空间设置；电致件，连接制动件，为制动件通电或断电；在电致件通电时，制动件变形，至少部分伸入间隔空间；在电致件断电时，制动件形状恢复，离开间隔空间。
5.其中，固定部形成有容置腔，移动部位于容置腔内，固定部和移动部之间四周围绕间隔空间。
6.其中，制动件呈条状设置。
7.其中，制动件为压电薄膜层，压电薄膜层的端部形成有运动阻止部，运动阻止部可伸入间隔空间或离开间隔空间。
8.其中，压电薄膜层包括第一电极层、至少一层压电材料层以及第二电极层，至少一层压电材料层位于第一电极层和第二电极层之间，运动阻止部位于第一电极层背离至少一层压电材料层的一侧端部，第一电极层和第二电极层分别与电致件连接；在至少一层压电材料层通电后，以使至少一层压电材料层变形以驱动运动阻止部运动。
9.其中，压电薄膜层包括压阻层，压阻层设置于第二电极层远离运动阻止部的一侧。
10.其中，固定部和移动部之间有柔性连接件。
11.其中，微机电结构包括连接板，连接板位于固定部和移动部背离柔性连接件的一侧面，连接板四周侧边设置有至少一个制动件，制动件上的运动阻止部位于柔性连接件的端部处，并可伸入间隔空间或离开间隔空间。
12.其中，微机电结构包括基板，基板与连接板背离制动件的一侧面连接，固定部连接于基板，移动部连接光学器件。
13.其中，移动部包括固定连接区域；微机电结构包括：保护壳，连接于基板，固定部、移动部以及制动件位于保护壳和基板之间，保护壳形成有保护口；垫片，设置于保护口并连接光学器件和固定连接区域。
14.本技术微机电结构包括固定部、移动部、电致件以及制动件，移动部与固定部之间形成有间隔空间；电致件连接制动件，为制动件通电或断电。在电致件通电时，制动件变形，
至少部分伸入间隔空间，以阻止固定部和移动部之间的碰撞，从而保护微机电结构。在电致件断电时，制动件形状恢复，离开间隔空间，以保证微机电结构的正常使用。通过上述方式，能够避免固定部和移动部之间相对碰撞。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：
16.图1是本技术微机电结构示意图；
17.图2是图1所示的第一局部示意图；
18.图3是本技术微机电结构第一状态的局部结构示意图；
19.图4是本技术微机电结构第二状态的局部结构示意图；
20.图5是图1所示制动件的第一状态结构示意图；
21.图6是图1所示制动件的第二状态结构示意图；
22.图7是图1所示制动件中压电薄膜层的结构示意图；
23.图8是图1所示的第二局部示意图；
24.图9是图1所示的第三局部截面示意图。
25.附图标号：11、固定部；12、移动部；121、固定连接区域；13、间隔空间；14、制动件；141、压电薄膜层；1411、第一电极层；1412、压电材料层；1413、第二电极层；1414、压阻层；142、运动阻止部；15、柔性连接件；16、连接板；17、基板；18、保护壳；19、垫片；20、光学器件；10、微机电结构。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
28.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
29.下面结合实施例对本发明提供的一种微机电结构进行详细描述。
30.请参阅图1、图2、图3和图4，图1是本技术微机电结构示意图；
31.图2是图1所示的第一局部示意图；图3是本技术微机电结构第一状态的局部结构示意图；图4是本技术微机电结构第二状态的局部结构示意图。
32.在一实施例中，微机电结构10包括固定部11和移动部12，固定部11和移动部12之间形成有间隔空间13，间隔空间13作为移动部12的移动空间，以使得移动部12能够在间隔空间13内沿x轴和/或y轴移动。其中，移动部12可以用于与外界光学器件20连接，以带动光学器件20移动，如实现对焦等。
33.由于微机电结构10使用过程中，可能突然振动，因此可能导致固定部11和移动部12之间形成有碰撞，而影响微机电结构10正常使用。因此，微机电结构10还包括有制动件14和电致件(图上未示意)，制动件14和电致件之间电连接，用于给制动件14通电或断电。制动件14设置于间隔空间13位置处，当微机电结构10受到外界突然振动碰撞等影响时，电致件与制动件14通电时，制动件14变形，使得制动件14至少部分伸入到间隔空间13内，以阻止固定部11和移动部12之间的碰撞，从而保护微机电结构10。当电致件与制动件14断开时，制动件14形状恢复原状，离开间隔空间13，以保证微机电结构10的正常使用。
34.由此，通过制动件14是否变形来阻止固定部11和移动部12之间的碰撞，以保护微机电结构10。上述电致件可以设置于任意位置处，只要能够实现电致件与制动件14之间电连接即可，在此不作限定。
35.上述固定部11可以为外框，移动部12可以为内框，移动部12位于固定部11内，即固定部11形成有容置腔(图上未示意)，移动部12位于容置腔内，其中固定部11和移动部12之间四周围绕上述间隔空间13。
36.在其他实施例中，固定部11可以为内框(图上未示意)，移动部12可以为外框(图上未示意)，内框位于外框内。由此，固定部11和移动部12相对位置可以根据实际情况进行调换。如本实施例中外框为固定部11，内框为移动部12，移动部12位于固定部11的容置腔内。
37.在一实施例中，制动件14呈条状设置，使得制动件14结构紧凑，能够使得制动件14至少部分能够伸入到间隔空间13内；另外，也能够避免因制动件14的存在，而干涉固定部11和移动部12之间相对运动。
38.请参阅图5和图6，图5是图1所示制动件的第一状态结构示意图；
39.图6是图1所示制动件的第二状态结构示意图。在一实施例中，结合图1-图4，制动件14为压电薄膜层141和运动阻止部142，运动阻止部142设置于制动件14的端部位置处。电致件与压电薄膜层141之间实现通电或断电，当电致件与压电薄膜层141之间通电时，压电薄膜层141变形弯曲，能够带动运动阻止部142运动，使得运动阻止部142可伸入间隔空间13，以阻止固定部11和移动部12之间的碰撞，从而保护微机电结构10。当电致件与压电薄膜层141之间断电时，压电薄膜层141恢复原状，能够带动运动阻止部142离开间隔空间13，以保证微机电结构10的正常使用。
40.上述运动阻止部142宽度需要小于或等于间隔空间13宽度，以使得运动阻止部142能够伸入到间隔空间13内，以阻止移动部12和固定部11之间碰撞。举例而言，沿x轴方向设置的间隔空间13内，该运动阻止部142在y轴方向上的宽度小于或等于间隔空间13在y轴方向上的宽度。当然，上述运动阻止部142也可以为柔性块，当移动部12和固定部11发生碰撞时，运动阻止部142也能够吸收两者之间碰撞力，进一步减缓两者之间直接碰撞。
41.请参阅图7，图7是图1所示制动件中压电薄膜层的结构示意图。具体地，结合图5和
图6，压电薄膜层141包括第一电极层1411、至少一层压电材料层1412以及第二电极层1413，至少一层压电材料层1412位于第一电极层1411和第二电极层1413之间。其中，压电材料层1412为一层、两层或者多层，其层数可以根据实际情况而定。该压电材料层1412在电压作用下，能够产生内应力，从而使得压电薄膜层141至少部分弯曲，从而产生驱动扭矩。
42.上述第一电极层1411和第二电极层1413可以为半导体器件的电极材料，如al、cu等电极材料以及组合。压电材料层1412可以为pzt钛酸锆钛酸铅、氧化锌或其他合适的材料。当然，压电材料层1412也可以为陶瓷材料，在施加电压时能够膨胀或收缩，从而产生运动或力。
43.因第一电极层1411和第二电极层1413分别与电致件连接，其中电致件能够接通第一电极层1411和第二电极层1413，从而对至少一层压电材料层1412进行通电。其中，运动阻止部142位于第一电极层1411背离至少一层压电材料层1412的一侧端部。当至少一层压电材料层1412通电后，压电薄膜层141至少部分变形，从而驱动运动阻止部142可伸入间隔空间13或离开间隔空间13。
44.进一步地，结合图5至图7，压电薄膜层141包括压阻层1414，压阻层1414设置于第二电极层1413远离运动阻止部142的一侧，该压阻层1414能够作为应变计，能够将压电薄膜层141表面的变形量转变为电信号，即能够反馈压电薄膜层141变形后角度变化情况，进而可以通过控制运动阻止部142伸入间隔空间13的高度以及角度。
45.在一实施例中，结合图2至图4，固定部11和移动部12之间有柔性连接件15，该柔性连接件15架设于间隔空间13上方。该柔性连接件15具有高导电性，能够在固定部11和移动部12之间传导电信号；另外，柔性连接件15具有柔性特点，能够在x方向以及y向方向上移动，以控制固定部11和移动部12之间的运动。上述柔性连接件15可以有多晶硅、氧化硅、硅或其他合适的半导体表面上的金属合金层形成。
46.请参阅图8，图8是图1所示的第二局部示意图。具体地，结合图1至图4，微机电结构10还包括连接板16，连接板16位于固定部11和移动部12背离柔性连接件15的一侧面，连接板16用于设置上述制动件14。因固定部11和容置腔均呈方形设置，当移动部12位于容置腔内时，为了能够同时防止固定部11和移动部12四周之间发生碰撞，可以考虑在连接板16四周侧边设置有至少一个制动件14。同时，为了避免运动阻止部142干涉柔性连接件15，制动件14上的运动阻止部142位于柔性连接件15的端部处，通过上述运动阻止部142可伸入间隔空间13或离开间隔空间13。
47.上述制动件14可以嵌设于连接板16四周侧边内。运动阻止部142可以通过粘接件(图上未示意)粘接于制动件14端部位置处。可选的，连接板16可以为金属板。
48.本实施例中连接板16四周侧边均设置有两个制动件14，连接板16上一侧边的两个制动件14位于同一直线上，且两个制动件14中心对称设置，使得两个运动阻止部142位于连接板16的两个角度位置处。由此，连接板16设置有八个制动件14，连接板16上每一侧边的两个制动件14均中心对称设置。由此，通过在连接板16每一侧面均设置两个运动阻止部142，能够起到平衡作用。
49.在一实施例中，结合图1至图4，微机电结构10包括基板17，基板17与连接板16背离制动件14的一侧面连接，使得连接板16连接于基板17。同时，固定部11连接于连接板16，移动部12连接光学器件20，以驱动光学器件20移动。
50.上述光学器件20的示例可以包括但不限于图像传感器、保持器组件、uv滤光器和/或镜头组件等。上述基板17可以为印刷电路板，如通过在印刷电路板上开设有相关的凹槽(图上未示意)，连接板16可以设置于该凹槽内。可选的，印刷电路板可以有陶瓷或复合材料制成。
51.请参阅图9，图9是图1所示的第三局部截面示意图(图上未示意连接板16)。在一实施例中，结合图1至图4，移动部12包括固定连接区域121，该固定连接区域121用于起到连接作用。为了实现微机电结构10相对的独立性，以对固定部11、移动部12以及制动件14等结构进行保护，微机电结构10还包括保护壳18以及垫片19，如保护壳18连接于基板17，保护壳18和基板17之间可以围设形成有腔体(图上未示意)，其中固定部11、移动部12、制动件14以及电致件等结构可以位于该腔体内，以起到保护作用。同时，为了实现光学器件20与腔体内的移动部12连接，将垫片19设置在保护口(图上未示意)，而后通过垫片19连接光学器件20和固定连接区域121，从而将光学器件20连接在移动部12上。
52.上述保护壳18通过粘接件粘接于基板17上，固定部11通过粘接件粘接于连接板16上。上述垫片19分别通过粘接件与光学器件20以及固定连接区域121连接。
53.相比于现有技术，本实施例微机电结构包括固定部、移动部、电致件以及制动件，移动部与固定部之间形成有间隔空间；电致件连接制动件，为制动件通电或断电。在电致件通电时，制动件变形，至少部分伸入间隔空间，以阻止固定部和移动部之间的碰撞，从而保护微机电结构。在电致件断电时，制动件形状恢复，离开间隔空间，以保证微机电结构的正常使用。通过上述方式，能够避免固定部和移动部之间相对碰撞。
54.以上所述仅为本技术的实施方式，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。