用于產生物理效應的微機電裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本公開的主題涉及微機電裝置的領域并且更具體地涉及用于產生物理效應的微機電裝置。
[0002]背景
[0003]下面列出被認為與對于本公開的主題的背景有關的出版物。此處出版物的確認不應被推斷為意指這些以任何方式與本公開的主題的可專利性有關。
[0004]美國專利申請序列號US20110169408公開了壓電微型揚聲器及其制造方法。該壓電微型揚聲器包括在其中具有通孔的基板;設置在基板上并且覆蓋通孔的膜片；以及多個壓電致動器，其包括壓電構件、第一電極和第二電極，其中，第一電極和第二電極被配置成誘引在壓電構件中的電場。壓電致動器包括中心致動器，其設置在膜片的中央部分和多個邊緣致動器上，多個邊緣致動器被設置與中央致動器隔開預先確定的距離并且形成于膜片的多個邊緣部分上。
[0005]美國專利申請序列號US20110080927公開了壓電微型揚聲器及其制造方法。在該壓電微型揚聲器中，膜片包括第一區域和第二區域。第一區域可以由能夠最大化激振力的材料形成，并且第二區域可以由具有比第一區域更少的初始應力和更低的楊氏模量(Young’s modulus)的材料形成。
[0006]美國專利申請序列號US20030669428公開了一種靈活的無線MEMS麥克風，其包括柔性聚合材料的基板、通過PECVD在基板上形成的柔性的MEMS換能器結構、被印刷在基板上的用于與外部源進行通信的天線、被嵌入基板中以電連接柔性的MEMS換能器和天線的布線和接口電路、被電連接到基板的用于向MEMS換能器供電的柔性的電池層以及被電連接到電池層的柔性的藍牙模塊層。柔性的MEMS換能器包括柔性的基板、被沉積在基板上的薄膜層、在薄膜層上形成的下電極層、通過將壓電聚合物沉積在下電極層上而形成的活性層、在有源層上形成的上電極層以及被分別電連接到下電極層和上電極層的第一連接墊和第二連接墊。
[0007]概述
[0008]根據本公開的主題的某些方面，提供了一種用于產生物理效應的微機電裝置，所述微機電裝置包括:
[0009]移動元件的陣列，所述移動元件中的每個元件由與至少一個壓電構件相關聯的至少一個撓曲件耦合到機械支撐件，所述至少一個壓電構件可操作來因施加到所述壓電構件的電場而發生應變，從而彎曲所述壓電構件所耦合到的撓曲件；
[0010]電線，其包括電極組，其中，所述電極組中的每個電極被耦合到所述壓電構件中的至少一個;其中，所述電線可操作以將不同系列的電場同時傳送到不同的壓電構件，從而可控制地誘導所述陣列的移動元件的移動以用于創建物理效應;以及
[0011]運動限制機構，其用于在所述移動元件中的每個移動元件通過相應的撓曲件和壓電構件進行致動時維持對于所述移動元件中的每個移動元件的最大運動距離。
[0012]根據本公開的主題的某些實施例，還提供了一種微機電裝置，其中，所述運動限制機構包括與移動元件的相應陣列相關聯的機械止動件的陣列，使得多個移動元件中的每個移動元件可操作以被限制為沿著相應的軸線來回交替地行進并且在被施加到耦合到相應的移動元件的相應的壓電構件的所述電場超出閾值時被保持靠住所述機械止動件。
[0013]根據本公開的主題的某些實施例，還又提供了一種微機電裝置，還包括控制器，其可操作以處理數字輸入信號并且基于所述處理的結果來控制對于與所述移動元件中的至少兩個移動元件相關聯的多個壓電構件中的每個壓電構件的一系列電場的施加。
[0014]根據本公開的主題的某些實施例，還又提供了一種微機電裝置，其中，對于被耦合到多個所述移動元件中的每個移動元件的所述燒曲件中的至少一個，所述燒曲件包括壓電材料并且所述撓曲件的至少部分構成與所述撓曲件相關聯的至少一個壓電構件。
[0015]根據本公開的主題的某些實施例，還又提供了一種微機電裝置，其中，所述多個移動元件由所述壓電材料制成。
[0016]根據本公開的主題的某些實施例，還又提供了一種微機電裝置，其中，對于被耦合到多個所述移動元件中的每個移動元件的所述撓曲件中的至少一個，所述撓曲件的至少一部分由導電材料制成并且構成被耦合到與所述撓曲件相關聯的所述壓電構件的所述電極的至少一部分。
[0017]根據本公開的主題的某些實施例，還又提供了一種微機電裝置，其中，所述物理效應是聲音。
[0018]根據本公開的主題的某些實施例，還又提供了一種微機電裝置，其中，所述物理效應是光的重定向。
[0019]根據本公開的主題的某些實施例，還又提供了一種微機電裝置，其中，所述物理效應是改變光的傳播時間，從而改變光的相位。
[0020]根據本公開的主題的某些方面，還又提供了一種用于產生物理效應的微機電裝置，所述微機電裝置包括移動元件，其通過與至少一個壓電構件相關聯的至少一個撓曲件耦合到機械支撐件，所述至少一個壓電構件可操作來因施加到所述壓電構件的電場而發生應變，從而彎曲所述壓電構件所耦合到的撓曲件；
[0021]被耦合到所述壓電構件中的至少一個壓電構件的至少一個電極;所述至少一個電極可操作以將一系列電場傳送到所述至少一個壓電構件，從而可控制地誘導移動元件的移動以用于創建所述物理效應；以及
[0022]機械止動件，其中，所述移動元件可操作以被限制為沿著軸線來回交替地行進，其中，在被施加到被耦合到所述移動元件的至少一個壓電構件的所述電場超出閾值時所述移動元件被保持靠住所述機械止動件。
[0023]根據本公開的主題的某些實施例，還又提供了一種微機電裝置，其中，所述物理效應是聲音。
[0024]根據本公開的主題的某些實施例，還又提供了一種微機電裝置，還包括控制器，其可操作以處理數字輸入信號并且基于所述處理的結果來控制關于多個所述壓電構件中的每個壓電構件的一系列電場的施加。
[0025]根據本公開的主題的某些實施例，還又提供了一種微機電裝置，其中，對于所述至少一個撓曲件中的至少一個，所述撓曲件包括壓電材料并且所述撓曲件的至少部分構成與所述撓曲件相關聯的至少一個壓電構件。
[0026]根據本公開的主題的某些實施例，還又提供了一種微機電裝置，其中，所述多個移動元件是由所述壓電材料制成的。
[0027]根據本公開的主題的某些實施例，還又提供了一種微機電裝置，其中，對于所述撓曲件中的至少一個，所述撓曲件的至少一部分是由導電材料制成的并且構成被耦合到與所述撓曲件相關聯的所述壓電構件的所述電極的至少一部分。
[0028]根據本公開的主題的某些方面，還又提供了一種用于通過微機電裝置來產生物理效應的方法，所述方法包括:
[0029]通過電線將不同系列的電場同時傳送到與不同的撓曲件相關聯的不同的壓電構件，從而可控制地誘導所述微機電裝置的不同移動元件的移動，其中，所述移動元件中的每個移動元件由所述撓曲件中的至少一個耦合到機械支撐件；以及
[°03°]通過機械止動件停止達到移動元件的最大運動距離的每個移動元件的移動。
[0031]根據本公開的主題的某些實施例，還又提供了一種方法，其中，所述停止包括在被施加到被耦合到所述移動元件的相應的壓電構件的電場超出閾值時保持移動元件靠住所述機械止動件。
[0032]根據本公開的主題的某些實施例，還又提供了一種方法，還包括處理數字輸入信號，基于所述處理的結果來產生多個系列的電場，以及控制多個系列的電場中的不同系列的電場到與所述移動元件中的至少兩個移動元件相關聯的壓電構件的施加。
[0033]根據本公開的主題的某些實施例，還又提供了一種方法，其中，所述物理效應是聲
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[0034]附圖的簡要說明
[0035]為了理解本發明以及察看其如何可以在實踐中被執行，現在將參照附圖、僅通過非限制性示例的方式來對實施例進行描述，其中:
[0036]圖1是根據本公開的主題示出一種微機電裝置的投影的例子的圖；
[0037]圖2是根據本公開的主題示出一種微機電裝置的例子的側視圖；
[0038]圖3是根據本公開的主題示出一種微機電裝置的例子的側視圖；
[0039]圖4是根據本公開的主題示出一種微機電裝置的投影的例子的圖；
[0040]圖5是根據本公開的主題示出一種微機電裝置的例子的側視圖；
[0041]圖6是根據本公開的主題示出一種微機電裝置的例子的側視圖；
[0042]圖7是一種根據本公開的主題的用于由微機電裝置產生物理效應的方法的通用流程圖；以及
[0043]圖8是一種根據本公開的主題的用于由微機電裝置產生物理效應的方法的通用流程圖。
[0044]應當理解的是，為了說明的簡單和清楚起見，在附圖中所示的元素不一定按比例繪制。例如，一些元素的尺寸可能為了清楚起見而相對于其它元件被夸大。此外，在被認為適當時，附圖標記可以在附圖之間重復以指示相同或類似的元素。