一種無源驅動MEMS光開關及加工工藝制造技術

本發明專利技術涉及一種無源驅動MEMS光開關及加工工藝，其中無源驅動MEMS光開關包括鏡體（1）、鏡體邊框（2）和還包括磁性件（3），鏡體（1）通過彈性連接件（4）與鏡體邊框（2）相連接，磁性件（3）設置在鏡體（1）的背面；本發明專利技術設計的無源驅動MEMS光開關結構簡單、易于實現，取消了通電驅動的方式，具有很高的安全性；本發明專利技術針對無源驅動MEMS光開關的加工工藝采用了MEMS加工工藝，保證了產品的成品率，而且實現了批量生產。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種無源驅動MEMS光開關及加工工藝。
技術介紹
微機電系統(MEMS)技術的發展開辟了一個全新的
和產業，米用MEMS技術制作的微傳感器、微執行器、微型構件、微機械光學器件、真空微電子器件、電力電子器件等在航空、航天、汽車、生物醫學、環境監控、軍事以及幾乎人們所接觸到的所有領域中都有著十分廣闊的應用前景。微機電系統MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)是一種全新的必須同時考慮多種物理場混合作用的研發領域，相對于傳統的機械，它們的尺寸更小，最大的不超過一個厘米，甚至僅僅為幾個微米。采用與集成電路(IC)類似的生成技術，可大量利用集成電路(IC)生產中的成熟技術、工藝,進行大批量、低成本生產,使性價比相對于傳統“機械”制造技術大幅度提高。現如今，微型化，高性能，低成本，大批量是當今器件制造的追求目標，微機電系統被廣大設備制造商廣泛應用。MEMS器件借助于成熟的半導體生產技術，使用硅等材料作為載體，促進了各式各樣的新型微型化傳感器與驅動器的蓬勃發展。光開關是一種具有一個或多個可選的傳輸端口，其作用是對光傳輸線路或集成光路中的光信號進行相互轉換或邏輯操作的光學器件。傳統光開關器件，利用繼電器，反射鏡，機械對準裝置等組裝在一起。通過電壓控制繼電器的吸合帶動高反射鏡偏轉移動。為了保證光路對準達到設計性能指標，傳統機械式光開關在生產過程必須經過精密的調試安裝，以確保反射狀態下光開關的性能。傳統結構的機械光開關不僅對其生產工藝的要求較高、不利于批量生產。同時由于為了驅動鏡面，需要通過對電路控制裝置施加電流或電壓，這就限制了其在某些特殊場合的應用，如礦井，油田，易燃易爆環境等。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種結構簡單、應用方便、且安全性高，具有廣泛應用領域的無源驅動MEMS光開關。與此相應，本專利技術所要解決的技術問題是提供一種應用MEMS工藝技術，實現批量生產，用于加工本專利技術中設計的無源驅動MEMS光開關的加工工藝。本專利技術為了解決上述技術問題采用以下技術方案本專利技術設計了一種無源驅動MEMS光開關，包括鏡體、鏡體邊框和磁性件，鏡體通過彈性連接件與鏡體邊框相連接；磁性件設置在鏡體的背面。作為本專利技術的一種優選技術方案還包括透光蓋，透光蓋以其內表面面向所述鏡體的方向、設置在鏡體邊框的上方。作為本專利技術的一種優選技術方案還包括底蓋，底蓋以其內表面面向所述磁性件的方向、設置在鏡體邊框的下方。作為本專利技術的一種優選技術方案所述底蓋的內表面設置有凹槽。作為本專利技術的一種優選技術方案所述鏡體其中的一邊通過彈性連接件與鏡體邊框其中的一邊相連接。作為本專利技術的一種優選技術方案所述鏡體上與彈性連接件所在邊、相對的另一邊上設置有無磁性限位邊。作為本專利技術的一種優選技術方案所述鏡體上相對的兩邊分別通過彈性連接件與鏡體邊框上相對的兩邊相連接。作為本專利技術的一種優選技術方案所述鏡體上與設置在相對兩邊上彈性連接件之間的連線、相垂直的另外兩邊上分別設置有無磁性限位邊。本專利技術所述一種無源驅動MEMS光開關采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果(I)本專利技術設計的無源驅動MEMS光開關結構簡單、易于實現，取消了通電驅動的方式，具有很高的安全性；(2)本專利技術設計的無源驅動MEMS光開關中在鏡體邊框的上方和下方設置有透光蓋和底蓋，在不影響光開關工作的同時，對鏡體起到了保護效果，而且底蓋對鏡體的位移起到了限位作用；(3)本專利技術設計的無源驅動MEMS光開關中，底蓋的內表面設置凹槽，保證了鏡體擁有更大的位移空間；(4)本專利技術設計的無源驅動MEMS光開關中，在鏡體的邊緣設置有無磁性限位邊，在底蓋對鏡體位移進行限位的過程中，避免了鏡體直接與限位結構相接觸，對鏡體起到了保護作用；(5)本專利技術設計的無源驅動MEMS光開關中，針對鏡體的位移方向，對鏡體與鏡體邊框之間的連接關系設計了兩種技術方案，提供了多樣化的工作模式。與此相應，本專利技術為了解決上述技術問題采用以下技術方案本專利技術設計了一種無源驅動MEMS光開關的加工工藝，包括所述鏡體和鏡體邊框的加工工藝，鏡體和鏡體邊框的材料為SOI硅片，SOI硅片包含兩層硅，且兩層硅之間為掩埋二氧化硅層，該加工工藝包括如下步驟步驟al.對SOI硅片進行雙面標準清洗；步驟a2.對SOI硅片正面圖形化并電鍍磁性材料；步驟a3.對SOI硅片正面圖形化，并刻蝕Si —直到所述掩埋二氧化硅層；步驟a4.對SOI硅片背面圖形化，并刻蝕Si —直到所述掩埋二氧化硅層；步驟a5.濕法或干法刻蝕所述掩埋二氧化硅層；步驟a6.對SOI娃片背面淀積一層金,構成鏡體。作為本專利技術的一種優選技術方案還包括底蓋的加工工藝，底蓋的材料為SOI硅片，SOI硅片包含兩層硅，且兩層硅之間為掩埋二氧化硅層，該加工工藝包括如下步驟步驟bl.對SOI硅片進行雙面標準清洗；步驟b2.對SOI硅片正面進行氧化或氧化層淀積，并圖形化；步驟b3.對SOI硅片的正面進行甩膠光刻；步驟b4.利用步驟b3的光刻膠作為阻擋掩膜，對SOI硅片的正面干法刻蝕Si直至所述掩埋二氧化硅層；步驟b5.利用步驟b2的氧化層作為阻擋掩膜，再一次對SOI硅片正面第2次干法刻蝕Si。本專利技術所述一種無源驅動MEMS光開關的加工工藝采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果(I)本專利技術設計的無源驅動MEMS光開關的加工工藝，采用MEMS加工工藝，保證了產品的成品率，而且實現了批量生產。附圖說明圖1是本專利技術設計的無源驅動MEMS光開關的第一實施例的正面結構示意圖；圖2是本專利技術設計的無源驅動MEMS光開關的第一實施例的反面結構示意圖；圖3是本專利技術設計的無源驅動MEMS光開關的第一實施例中鏡體邊框和鏡體的結構示意圖；圖4是本專利技術設計的無源驅動MEMS光開關的第一實施例中鏡體邊框和鏡體的活動效果示意圖；圖5是本專利技術設計的無源驅動MEMS光開關的第二實施例中鏡體邊框和鏡體的結構示意圖；圖6是本專利技術設計的無源驅動MEMS光開關的第二實施例中鏡體邊框和鏡體的截面結構示意圖。其中，1.鏡體，2.鏡體邊框，3.磁性件，4.彈性連接件，5.無磁性限位邊，6.底蓋，7.凹槽，8.透光蓋。具體實施例方式下面結合說明書附圖對本專利技術的具體實施方式作進一步詳細的說明。如圖1至圖4所示，本專利技術設計了一種無源驅動MEMS光開關，包括鏡體1、鏡體邊框2和磁性件3，鏡體I通過彈性連接件4與鏡體邊框2相連接；磁性件3設置在鏡體I的背面。本專利技術設計的無源驅動MEMS光開關結構簡單、易于實現，取消了通電驅動的方式，具有很高的安全性。作為本專利技術的一種優選技術方案還包括透光蓋8，透光蓋8以其內表面面向所述鏡體I的方向、設置在鏡體邊框2的上方。作為本專利技術的一種優選技術方案還包括底蓋6,底蓋6以其內表面面向所述磁性件3的方向、設置在鏡體邊框2的下方。本專利技術設計的無源驅動MEMS光開關中在鏡體邊框2的上方和下方設置有透光蓋8和底蓋6，在不影響光開關工作的同時，對鏡體I起到了保護效果，而且底蓋6對鏡體I的位移起到了限位作用。作為本專利技術的一種優選技術方案所述底蓋6的內表面設置有凹槽7。本專利技術設計的無源驅動MEMS光開關中，底蓋6的內表面設置凹槽7，保證了鏡體I擁有更大的位移空間作為本專利技術的一種優選技本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無源驅動MEMS光開關，包括鏡體（1）和鏡體邊框（2），其特征在于：還包括磁性件（3），鏡體（1）通過彈性連接件（4）與鏡體邊框（2）相連接；磁性件（3）設置在鏡體（1）的背面。

【技術特征摘要】
1.一種無源驅動MEMS光開關，包括鏡體(I)和鏡體邊框(2)，其特征在于還包括磁性件(3)，鏡體(I)通過彈性連接件(4)與鏡體邊框(2)相連接；磁性件(3)設置在鏡體(I)的背面。2.根據權利要求1所述一種無源驅動MEMS光開關，其特征在于還包括透光蓋(8)，透光蓋(8)以其內表面面向所述鏡體(I)的方向、設置在鏡體邊框(2)的上方。3.根據權利要求1所述一種無源驅動MEMS光開關，其特征在于還包括底蓋(6)，底蓋(6)以其內表面面向所述磁性件(3)的方向、設置在鏡體邊框(2)的下方。4.根據權利要求3所述一種無源驅動MEMS光開關，其特征在于所述底蓋(6)的內表面設置有凹槽(7)。5.根據權利要求1至4中任意一項所述一種無源驅動MEMS光開關，其特征在于所述鏡體(I)其中的一邊通過彈性連接件(4)與鏡體邊框(2)其中的一邊相連接。6.根據權利要求5所述一種無源驅動MEMS光開關，其特征在于所述鏡體(I)上與彈性連接件(4 )所在邊、相對的另一邊上設置有無磁性限位邊(5 )。7.根據權利要求1至4中任意一項所述一種無源驅動MEMS光開關，其特征在于所述鏡體(I)上相對的兩邊分別通過彈性連接件(4)與鏡體邊框(2)上相對的兩邊相連接。8.根據權利要求7所述一種無源驅動MEMS光開關，其特征在于所述鏡體(I)上與設置在相對兩邊上彈性連接件(4)之間的連線、相垂直的另...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳巧，謝會開，丁金玲，
申請(專利權)人：無錫微奧科技有限公司，
類型：發明
國別省市：