System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种MEMS微位移平台及其位置检测方法技术_技高网

一种MEMS微位移平台及其位置检测方法技术

技术编号:43718109 阅读:3 留言:0更新日期:2024-12-20 12:48
本发明专利技术公开了一种MEMS微位移平台及其位置检测方法,属于MEMS器件检测领域,主要在MEMS微镜的附近放一块位置感应元器件,将感应元器件集成到MEMS微镜中,当MEMS微镜的镜面偏转靠近感应元器件时,感应元器件会产生相应的电信号,放置感应元器件后,通过TSV或者TGV等工艺将信号传递给驱动控制电路,从而实时获取镜面的位置。本发明专利技术将器件检测与TSV或TGV工艺相结合,大大提高现有检测器件的集成度,且可以大批量低成本量产,有较高的市场前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及mems器件检测领域,尤其涉及一种mems微位移平台及其位置检测方法。


技术介绍

1、微机电系统(mems,micro-electro-mechanical system),也叫做微电子机械系统、微系统、微机械等,其内部结构一般在微米甚至纳米量级,是一个独立的智能系统。微机电系统是在微电子技术(半导体制造技术)基础上发展起来的,融合了光刻、腐蚀、薄膜、liga(基于x射线光刻技术的mems加工技术)、硅微加工、非硅微加工和精密机械加工等技术制作的高科技电子机械器件。为了提高mems微位移平台在工作过程中的稳定性,一般会在mems微位移平台上(平台支撑结构之上或者附近)集成位置检测功能单元,以获得平台运动的位置、转角等信息,然后通过驱动电路实现对微动平台运动的实时反馈控制。其中,对于静电、电热、电磁、压电等带有镜面的mems器件,都是通过其镜面偏转,反射光线进行扫描工作的,所以获知镜面的位置是很重要的。

2、对于mems微位移平台的位置检测是一个困扰大家的难题,对于mems微位移平台的位置检测方法主要包括以下几种:

3、1.采用压阻式的测量方法,即在驱动结构上附着一种压敏元器件,或将压敏元器件独立与镜面相连,一般应用于光扫描等结构中,压阻式测量方法目前精度较好,但是目前还没有一个定量的分析,而且存在温度特性差,工艺复杂等缺点。此外,压阻式的测量方法只适用于驱动臂由单晶硅构成的mems微位移平台,不能适用不同类型的微镜结构。

4、2.使用感光器件进行检测,其原理是微镜模组在使用时,将一束光打到微镜表面,微镜运动时反射的光线直接打到感光器件上,或者透光窗口玻璃时一部分光反射到位置敏感探测器(position sensitive detector,psd)。其优点是光学判定精度较高,应用范围较广,其缺点是位置敏感探测器psd价格昂贵,不容易集成,增加了封装难度和封测成本。

5、3.通过算法计算位移位置的方案,例如:供给芯片驱动的电压是正弦曲线,镜面位移位置的扭转轨迹也是正弦曲线,然后通过在扫描光路中设置2个高速光敏二极管,根据2个光敏二极管的位置关系及扫描光束经过2个光敏二极管的时间,获得mems微镜的扭转相位和振幅,并按照正弦曲线的角度/时间轨迹去估计任意时刻mems微镜的扭转角。该算法要求芯片镜面的质量左右完全对称且不受外接干扰,有一定概率计算失误,不能保证测试的准确性。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的技术问题,提供一种mems微位移平台及其位置检测方法,主要针对如静电、电热、电磁、压电等带有镜面的mems微位移平台位置的判断,实现低成本、易集成、高精度的批量化使用。

2、本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的:

3、第一方面,提供一种mems微位移平台,在mems微位移平台中集成检测镜面位置变化的感应元器件,所述感应元器件通过导通结构与驱动控制电路连接。

4、在一些实施例中,所述mems微位移平台为静电微镜、电热微镜、电磁微镜或压电微镜。

5、在一些实施例中,所述感应元器件为电容、电感、位置传感器或光敏二极管。

6、在一些实施例中,所述导通结构为硅通孔结构或玻璃通孔结构。

7、在一些实施例中,所述导通结构纵向导通。

8、在一些实施例中,所述导通结构多层堆叠。

9、在一些实施例中,还包括感应元器件载台,所述感应元器件载台用于支撑放置所述感应元器件。

10、在一些实施例中,所述感应元器件载台硅片和/或玻璃片。

11、在一些实施例中,所述导通结构通过外接锡球与驱动控制电路连接。

12、第二方面,提供一种mems微位移平台的位置检测方法,用于所述的mems微位移平台,包括:

13、通过所述感应元器件检测镜面的位置变化,产生相应的电信号;所述电信号通过导通结构传输至驱动控制电路中,通过驱动控制电路实时读取镜面的位置信息。

14、需要进一步说明的是,上述各选项对应的技术特征在不冲突的情况下可以相互组合或替换构成新的技术方案。

15、与现有技术相比,本专利技术有益效果是:

16、本专利技术主要通过在mems微镜的附近集成设置感应元器件,当mems微镜的镜面偏转靠近感应元器件时,感应元器件会产生相应的电信号,然后通过tsv或者tgv等导通工艺将信号传递给驱动控制电路,从而实时获取镜面的位置,可以准确的判断位移平台的位置并进行实时的反馈。且结构设计简单,适用不同类型的微镜结构。同时,本专利技术将微位移平台位置检测与tsv或tgv工艺相结合,大大提高现有检测器件的集成度,且可以大批量低成本量产,有较高的市场前景。

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【技术保护点】

1.一种MEMS微位移平台,其特征在于,在MEMS微位移平台中集成检测镜面位置变化的感应元器件,所述感应元器件通过导通结构与驱动控制电路连接。

2.根据权利要求1所述的一种MEMS微位移平台,其特征在于,所述MEMS微位移平台为静电微镜、电热微镜、电磁微镜或压电微镜。

3.根据权利要求1所述的一种MEMS微位移平台,其特征在于,所述感应元器件为电容、电感、位置传感器或光敏二极管。

4.根据权利要求1所述的一种MEMS微位移平台,其特征在于,所述导通结构为硅通孔结构或玻璃通孔结构。

5.根据权利要求1所述的一种MEMS微位移平台,其特征在于,所述导通结构纵向导通。

6.根据权利要求1所述的一种MEMS微位移平台,其特征在于,所述导通结构多层堆叠。

7.根据权利要求1所述的一种MEMS微位移平台,其特征在于,还包括感应元器件载台,所述感应元器件载台用于支撑放置所述感应元器件。

8.根据权利要求7所述的一种MEMS微位移平台,其特征在于,所述感应元器件载台硅片和/或玻璃片。

9.根据权利要求1所述的一种MEMS微位移平台,其特征在于,所述导通结构通过外接锡球与驱动控制电路连接。

10.一种MEMS微位移平台的位置检测方法,用于权利要求1-9中任意一项所述的MEMS微位移平台,其特征在于,包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种mems微位移平台,其特征在于,在mems微位移平台中集成检测镜面位置变化的感应元器件,所述感应元器件通过导通结构与驱动控制电路连接。

2.根据权利要求1所述的一种mems微位移平台,其特征在于,所述mems微位移平台为静电微镜、电热微镜、电磁微镜或压电微镜。

3.根据权利要求1所述的一种mems微位移平台,其特征在于,所述感应元器件为电容、电感、位置传感器或光敏二极管。

4.根据权利要求1所述的一种mems微位移平台,其特征在于,所述导通结构为硅通孔结构或玻璃通孔结构。

5.根据权利要求1所述的一种mems微位移平台,其特征在于,所述导通结构...

【专利技术属性】
技术研发人员:齐强先毛小丹曹英超焦文龙姜森林谢会开
申请(专利权)人:北京理工大学重庆微电子研究院
类型:发明
国别省市:

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