一种单侧及双侧倾斜式微机械静电驱动梳齿结构和器件的制作方法

本技术属于微机械静电驱动，尤其涉及一种单侧及双侧倾斜式微机械静电驱动梳齿结构和器件。

背景技术：

1、静电驱动是微机械驱动技术的一种重要的方式，在目前的微机械器件中有广泛的应用。

2、目前在静电驱动结构中最常见的是梳齿结构，为了提高微机械器件的驱动能力，通常采用两种方法：一种是增大驱动电压，另一种是增加梳齿的数量。但是微机械器件的应用场合往往对驱动电压有上限要求，因此增加梳齿数量，形成梳齿阵列结构，成为提升微机械器件的驱动能力的最有效的途径。

3、然而，由于梳齿阵列结构拥有同一个支撑结构，因此，随着梳齿数量的增加，支撑结构的强度将会变得越来越低，最终将因为支撑强度不够而导致驱动梳齿形变，进而对微机械器件的性能造成重大影响。

技术实现思路

1、本实用新型实施例提供了一种单侧及双侧倾斜式微机械静电驱动梳齿结构和器件，以解决现有技术中的驱动梳齿阵列结构因支撑结构强度不够而引起驱动梳齿形变的问题。

2、本实用新型实施例的第一方面提供了一种单侧倾斜式微机械静电驱动梳齿结构，包括动梳齿阵列结构和静梳齿阵列结构，动梳齿阵列结构和静梳齿阵列结构均包括第一支撑体和多个第一梳齿，支撑体为第一梯形结构，多个第一梳齿固定排列在第一梯形结构的一个腰侧上，且动梳齿阵列结构的多个第一梳齿和静梳齿阵列结构的多个第一梳齿相对交错排布；在静电驱动的作用下，所述动梳齿阵列结构的多个第一梳齿能够对应插入所述静梳齿阵列结构的多个第一梳齿的间隙处。

3、在一种可能的实现方式中，所述动梳齿阵列结构的相邻两个第一梳齿之间的间距为2-20μm；所述静梳齿阵列结构的相邻两个第一梳齿之间的间距为2-20μm。

4、在一种可能的实现方式中，所述动梳齿阵列结构的第一梳齿的数量和所述静梳齿阵列结构的第一梳齿的数量相同。

5、在一种可能的实现方式中，所述动梳齿阵列结构的多个第一梳齿和所述静梳齿阵列结构的多个第一梳齿均为矩形结构。

6、本实用新型实施例的第二方面提供了一种双侧倾斜式微机械静电驱动梳齿结构，包括第一静梳齿阵列结构、第二静梳齿阵列结构和双侧动梳齿阵列结构；所述第一静梳齿阵列结构和所述第二静梳齿阵列结构均包括第一支撑体和多个第一梳齿，第一支撑体为第一梯形结构，多个第一梳齿固定排列在第一梯形结构的一个腰侧上；所述双侧动梳齿阵列结构包括第二支撑体和多个第二梳齿，第二支撑体为第二梯形结构，多个第二梳齿分别固定排列在第二梯形结构的两个腰侧上；所述第一静梳齿阵列结构和所述第二静梳齿阵列结构分别位于所述双侧动梳齿阵列结构的两侧，且所述第一静梳齿阵列结构和所述第二静梳齿阵列结构的多个第一梳齿分别与所述双侧动梳齿阵列结构两侧的多个第二梳齿相对交错排布；在静电驱动的作用下，所述双侧动梳齿阵列结构两侧的多个第二梳齿能够对应插入所述第一静梳齿阵列结构和所述第二静梳齿阵列结构的多个第一梳齿的间隙处。

7、在一种可能的实现方式中，所述双侧动梳齿阵列结构两侧的第二梳齿的数量相同，且两侧对应每对第二梳齿均在同一水平线上。

8、在一种可能的实现方式中，所述双侧动梳齿阵列结构两侧的相邻两个第二梳齿之间的间距为2-20μm；所述第一静梳齿阵列结构的相邻两个第一梳齿之间的间距为2-20μm；所述第二静梳齿阵列结构的相邻两个第一梳齿之间的间距为2-20μm。

9、在一种可能的实现方式中，所述双侧动梳齿阵列结构两侧的第二梳齿的数量与所述第一静梳齿阵列结构和所述第二静梳齿阵列结构的第一梳齿的数量之和相等。

10、在一种可能的实现方式中，所述双侧动梳齿阵列结构两侧的多个第二梳齿均为矩形结构；所述第一静梳齿阵列结构的多个第一梳齿均为矩形结构；所述第二静梳齿阵列结构的多个第一梳齿均为矩形结构。

11、本实用新型实施例的第三方面提供了一种微机械器件，包括如第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述的单侧倾斜式微机械静电驱动梳齿结构，或者包括如第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式所述的双侧倾斜式微机械静电驱动梳齿结构。

12、本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本实用新型提供了一种单侧及双侧倾斜式微机械静电驱动梳齿结构和器件，相较于现有技术中矩形驱动梳齿阵列结构，单侧及双侧倾斜式微机械静电驱动梳齿阵列结构的支撑体由矩形结构变成了梯形结构，梳齿阵列由固定在矩形结构的侧边上变成了固定在梯形结构的腰侧上，如此，随着梳齿数量的增加，梯形结构的支撑体相比于矩形结构的支撑体，支撑结构的整体强度更高，有利于减少驱动梳齿形变，进而降低对微机械器件性能的影响。

技术特征：

1.一种单侧倾斜式微机械静电驱动梳齿结构，其特征在于，包括动梳齿阵列结构和静梳齿阵列结构，动梳齿阵列结构和静梳齿阵列结构均包括第一支撑体和多个第一梳齿，第一支撑体为第一梯形结构，多个第一梳齿固定排列在第一梯形结构的一个腰侧上，且动梳齿阵列结构的多个第一梳齿和静梳齿阵列结构的多个第一梳齿相对交错排布；在静电驱动的作用下，所述动梳齿阵列结构的多个第一梳齿能够对应插入所述静梳齿阵列结构的多个第一梳齿的间隙处。

2.根据权利要求1所述的单侧倾斜式微机械静电驱动梳齿结构，其特征在于，所述动梳齿阵列结构的相邻两个第一梳齿之间的间距为2-20μm；所述静梳齿阵列结构的相邻两个第一梳齿之间的间距为2-20μm。

3.根据权利要求1所述的单侧倾斜式微机械静电驱动梳齿结构，其特征在于，所述动梳齿阵列结构的第一梳齿的数量和所述静梳齿阵列结构的第一梳齿的数量相同。

4.根据权利要求1所述的单侧倾斜式微机械静电驱动梳齿结构，其特征在于，所述动梳齿阵列结构的多个第一梳齿和所述静梳齿阵列结构的多个第一梳齿均为矩形结构。

5.一种双侧倾斜式微机械静电驱动梳齿结构，其特征在于，包括第一静梳齿阵列结构、第二静梳齿阵列结构和双侧动梳齿阵列结构；所述第一静梳齿阵列结构和所述第二静梳齿阵列结构均包括第一支撑体和多个第一梳齿，第一支撑体为第一梯形结构，多个第一梳齿固定排列在第一梯形结构的一个腰侧上；所述双侧动梳齿阵列结构包括第二支撑体和多个第二梳齿，第二支撑体为第二梯形结构，多个第二梳齿分别固定排列在第二梯形结构的两个腰侧上；所述第一静梳齿阵列结构和所述第二静梳齿阵列结构分别位于所述双侧动梳齿阵列结构的两侧，且所述第一静梳齿阵列结构和所述第二静梳齿阵列结构的多个第一梳齿分别与所述双侧动梳齿阵列结构两侧的多个第二梳齿相对交错排布；在静电驱动的作用下，所述双侧动梳齿阵列结构两侧的多个第二梳齿能够对应插入所述第一静梳齿阵列结构和所述第二静梳齿阵列结构的多个第一梳齿的间隙处。

6.根据权利要求5所述的双侧倾斜式微机械静电驱动梳齿结构，其特征在于，所述双侧动梳齿阵列结构两侧的第二梳齿的数量相同，且两侧对应每对第二梳齿均在同一水平线上。

7.根据权利要求5所述的双侧倾斜式微机械静电驱动梳齿结构，其特征在于，所述双侧动梳齿阵列结构两侧的相邻两个第二梳齿之间的间距为2-20μm；所述第一静梳齿阵列结构的相邻两个第一梳齿之间的间距为2-20μm；所述第二静梳齿阵列结构的相邻两个第一梳齿之间的间距为2-20μm。

8.根据权利要求5所述的双侧倾斜式微机械静电驱动梳齿结构，其特征在于，所述双侧动梳齿阵列结构两侧的第二梳齿的数量与所述第一静梳齿阵列结构和所述第二静梳齿阵列结构的第一梳齿的数量之和相等。

9.根据权利要求5所述的双侧倾斜式微机械静电驱动梳齿结构，其特征在于，所述双侧动梳齿阵列结构两侧的多个第二梳齿均为矩形结构；所述第一静梳齿阵列结构的多个第一梳齿均为矩形结构；所述第二静梳齿阵列结构的多个第一梳齿均为矩形结构。

10.一种微机械器件，其特征在于，包括如权利要求1至4任一项所述的单侧倾斜式微机械静电驱动梳齿结构，或者，包括如权利要求5至9任一项所述的双侧倾斜式微机械静电驱动梳齿结构。

技术总结本技术公开了一种单侧及双侧倾斜式微机械静电驱动梳齿结构和器件，以单侧倾斜式微机械静电驱动梳齿结构为例，其包括动梳齿阵列结构和静梳齿阵列结构，动梳齿阵列结构和静梳齿阵列结构均包括第一支撑体和多个第一梳齿，支撑体为第一梯形结构，多个第一梳齿固定排列在第一梯形结构的一个腰侧上，且动梳齿阵列结构的多个第一梳齿和静梳齿阵列结构的多个第一梳齿相对交错排布；在静电驱动的作用下，动梳齿阵列结构的多个第一梳齿能够对应插入静梳齿阵列结构的多个第一梳齿的间隙处。由于梳齿阵列结构的支撑体由矩形结构变成了梯形结构，可以显著增强支撑结构的整体强度，减少驱动梳齿形变，进而降低驱动梳齿形变对微机械器件性能的影响。技术研发人员：张志勇,杨拥军,任臣,徐淑静受保护的技术使用者：河北美泰电子科技有限公司技术研发日：20230414技术公布日：2024/1/12