特許 6956586 微小機械部品および微小機械部品のための製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6956586

(24)【登録日】2021年10月7日

(45)【発行日】2021年11月2日

(54)【発明の名称】微小機械部品および微小機械部品のための製造方法

(51)【国際特許分類】

   B81B 3/00 20060101AFI20211021BHJP

   B81C 3/00 20060101ALI20211021BHJP

   G02B 26/08 20060101ALI20211021BHJP

【ＦＩ】

   B81B3/00

   B81C3/00

   G02B26/08 E

【請求項の数】12

【外国語出願】

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2017-201796(P2017-201796)

(22)【出願日】2017年10月18日

(65)【公開番号】特開2018-99769(P2018-99769A)

(43)【公開日】2018年6月28日

【審査請求日】2020年10月1日

(31)【優先権主張番号】10 2016 220 524.2

(32)【優先日】2016年10月19日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】591245473

【氏名又は名称】ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100140109

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 新次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100120112

【弁理士】

【氏名又は名称】中西 基晴

(74)【代理人】

【識別番号】100196508

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 淳一

(72)【発明者】

【氏名】ヘルムート・グルトツェック

(72)【発明者】

【氏名】イェルク・ムホー

(72)【発明者】

【氏名】ヨハネス・バーダー

【審査官】 山本 裕太

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１５／１２１０３７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−１５６６８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１８４５９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／１８６７２８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０９−２３３８６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／１８９０５１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 独国特許出願公開第１０２０１２２０６２９１（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 中国特許出願公開第１０２１４１５７６（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ８１Ｂ ３／００

Ｂ８１Ｃ ３／００

Ｇ０２Ｂ ２６／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

微小機械部品であって、
ホルダ（１０）と、
コイル担体（１２）によって保持されたコイル巻線（１４）と、
変位可能な部材（１６）とを備え、
前記コイル担体（１２）および変位可能な部材（１６）が互いに結合されており、少なくとも１つのばね要素（１８ａ，１８ｂ）を介して前記ホルダ（１０）に結合されており、変位可能な部材（１６）が、ホルダ（１０）に対して少なくとも１つの回転軸線（２０）を中心として変位可能である機械構成部品において、
前記ホルダ（１０）に堅固に配置または形成され、コイル担体（１２）によって少なくとも部分的に包囲されたストッパ担体（２２）が、該ストッパ担体（２２）の平面から突出した少なくとも１つの第１ストッパ領域（２４）を備え、該ストッパ領域（２４）によって、少なくとも１つの第１ストッパ領域（２４）と前記コイル担体（１２）との接触に基づいた少なくとも１方向へのホルダに対する少なくとも前記コイル担体（１２）の相対移動が制限されていることを特徴とする微小機械部品。

【請求項2】

請求項１に記載の微小機械部品において、
少なくとも１つの前記第１ストッパ領域（２４）が凸状に成形されている微小機械部品。

【請求項3】

請求項２に記載の微小機械部品において、
前記コイル担体（１２）の少なくとも１つの接触領域が、少なくとも１つの前記第１ストッパ領域（２４）に対応して凹状に成形されている微小機械部品。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか一項に記載の微小機械部品において、
少なくとも１つの前記第１ストッパ領域（２４）が前記ストッパ担体（２２）の弾性変形可能な少なくとも１つの部分領域（２２ａ）に形成されている微小機械部品。

【請求項5】

請求項４に記載の微小機械部品において、
少なくとも１つの前記第１ストッパ領域（２４）を備えるストッパ担体（２２）の弾性変形可能な少なくとも１つの部分領域（２２ａ）が、それぞれ１つの金属層を備える微小機械部品。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか一項に記載の微小機械部品において、
前記ホルダ（１０）が、前記コイル巻線（１４）を備える前記コイル担体（１２）、変位可能な前記部材（１６）、および／または、少なくとも１つの結合構成要素（３０）を少なくとも部分的に包囲するフレーム（２６）を含み、前記結合構成要素（３０）を介して、前記コイル担体（１２）が変位可能な前記部材（１６）に結合されており、前記フレーム（２６）に、フレーム（２６）の内面から突出した少なくとも１つの第２ストッパ領域（２８）が形成されており、該ストッパ領域によって、少なくとも１つの前記第２ストッパ領域（２８）とコイル前記担体（１２）、変位可能な前記部材（１６）および／または少なくとも１つの前記結合構成要素（３０）との接触に基づいた少なくとも１方向への前記ホルダ（１０）に対する少なくとも前記コイル担体（１２）、変位可能な前記部材（１６）および／または少なくとも１つの前記結合構成要素（３０）の相対移動が制限可能である微小機械部品。

【請求項7】

請求項６に記載の微小機械部品において、
少なくとも１つの前記第２ストッパ領域（２８）が凸状に成形されている微小機械部品。

【請求項8】

請求項７に記載の微小機械部品において、
前記コイル担体（１２）、変位可能な前記部材（１６）および／または少なくとも１つの前記結合構成要素（３０）の少なくとも１つの接触領域（５２）が少なくとも１つの前記第２ストッパ領域（２８）に対応して凹状に成形されている微小機械部品。

【請求項9】

請求項６〜８のいずれか一項に記載の微小機械部品において、
少なくとも１つの前記第２ストッパ領域（２８）が、前記フレーム（２６）の弾性変形可能な少なくとも１つの部分領域（２６ａ）に形成されている微小機械部品。

【請求項10】

請求項９に記載の微小機械部品において、
少なくとも１つの前記第２ストッパ領域（２８）を備える前記フレーム（２６）の弾性変形可能な少なくとも１つの部分領域（２６ａ）が、それぞれ１つの金属層（５０）を備える微小機械部品。

【請求項11】

請求項１〜１０のいずれか一項に記載の微小機械部品において、
前記微小機械部品が、変位可能な部材（１６）として変位可能なミラープレート（１６）を備える微小ミラーである微小機械部品。

【請求項12】

コイル担体（１２）によって保持されたコイル巻線（１４）および変位可能な部材（１６）をホルダ（１０）に配置するステップ（Ｓ１）であって、前記コイル担体（１２）および前記変位可能な部材（１６）を互いに結合し、少なくとも１つのばね要素（１８ａ，１８ｂ）を介して前記ホルダ（１０）に結合し、前記変位可能な部材（１６）がホルダ（１０）に対して少なくとも１つの回転軸線（２０）を中心として変位可能であるようにするステップ（Ｓ１）を備える微小機械部品のための製造方法において、
前記ストッパ担体（２２）の平面から突出した少なくとも１つの第１ストッパ領域（２４）を備えるホルダ（１０）にストッパ担体（２２）を堅固に形成または配置するステップ（Ｓ２）であって、前記ストッパ領域（２４）を前記コイル担体（１２）によって少なくとも部分的に包囲し、前記ストッパ領域（２４）によって、少なくとも１つの第１ストッパ領域（２４）と前記コイル担体（１２）との接触に基づいた少なくとも１方向への前記ホルダ（１０）に対する少なくともコイル担体（１２）の相対移動を制限するステップ（Ｓ２）を備えることを特徴とする微小機械部品のための製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、微小機械部品に関する。本発明は、微小機械部品のための製造方法にも関する。

【背景技術】

【0002】

独国特許出願公開第１０２０１４２０７８９１号明細書には、それぞれコイル担体によって保持されたコイル巻線およびコイル担体に結合されたミラーを備えるミラー装置が記載されており、コイル担体およびコイル担体に結合されたミラーはそれぞれ４つの柔軟なばねを介してホルダに結合されており、ミラーは、コイル巻線の通電および外部磁界の励起によって回転軸線を中心としてホルダに対して変位可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】独国特許出願公開第１０２０１４２０７８９１号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、請求項１の特徴を備える微小機械部品および請求項１２の特徴を備える微小機械部品のための製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、少なくとも１つの第１ストッパ領域が、このような第１ストッパ領域が形成された微小機械部品の衝突または落下時にホルダに対する少なくともコイル担体の相対移動を制限することにより、微小機械部品のロバスト性、特に落下に対するロバスト性を改善する。したがって、少なくとも１つの第１ストッパ領域は、ホルダに対する少なくともコイル担体の相対移動を制限することによって損傷の危険性を低減する「ストッパ要素」として少なくとも作用する。すなわち、本発明は、従来技術に比べてより大きい力作用およびより高い落下高さに耐えることができるロバスト性のある微小機械部品を提供することに貢献する。本発明により微小機械部品のロバスト性／落下に対するロバスト性が増大し、微小機械部品を備えるアクチュエータまたは微小機械部品を備えるセンサを多方面で使用することができる。

【0006】

微小機械部品の好ましい実施形態では、少なくとも１つの第１ストッパ領域が凸状に成形されている。したがって、このような第１ストッパ領域が形成された微小機械部品が衝突または落下した場合に、凸状に成形された少なくとも１つの第１ストッパ領域のエッジにコイル担体が衝突することを恐れる必要はない。

【0007】

好ましくは、コイル担体の少なくとも１つの接触領域が、少なくとも１つの第１ストッパ領域に対応して凹状に成形されている。それぞれの微小機械部品が衝突または落下した場合には、少なくとも１つの第１ストッパ領域と、この第１ストッパ領域に対応する接触領域との接触に基づいたホルダに対する少なくともコイル担体の相対移動が制限され、少なくとも１つの第１ストッパ領域およびこの第１ストッパ領域に対応する少なくとも１つの接触領域が湾曲して形成されており、これにより総接触面積が増大していることに基づいて、従来の破断の危険性が低減されている。

【0008】

別の好ましい実施形態では、少なくとも１つの第１ストッパ領域が、ストッパ担体の弾性変形可能な少なくとも１つの部分領域に形成されている。したがって、コイル担体と少なくとも１つの第１ストッパ領域の接触は、ストッパ担体の弾性変形可能な対応する少なくとも１つの部分領域の弾性変形をもたらし、これにより、動的エネルギー（落下エネルギー）を吸収することができる。これは、ストッパ担体の弾性変形可能な少なくとも１つの部分領域の弾性変形によってホルダに対する少なくともコイル担体の相対移動が抑制可能であると換言することができる。

【0009】

随意に、少なくとも１つの第１ストッパ領域を備えるストッパ担体の弾性変形可能な少なくとも１つの部分領域は、それぞれ１つの金属層を備える。それぞれの金属層は、ストッパ担体の弾性変形可能なそれぞれの部分領域に強い荷重が加えられた場合に緩衝作用を及ぼすことができる。

【0010】

微小機械部品の好ましい実施形態では、ホルダは、コイル巻線を備えるコイル担体、変位可能な部材および／または少なくとも１つの結合構成要素を少なくとも部分的に包囲するフレーム含み、上記結合構成要素を介してコイル担体が変位可能な部材に結合されており、フレームには、フレームの内面から突出する少なくとも１つの第２ストッパ領域が形成されており、この第２ストッパ領域によって、コイル担体、変位可能な部材および／または少なくとも１つの結合要素と、少なくとも１つの第２ストッパ領域との接触に基づいた少なくとも１方向へのホルダに対する少なくともコイル担体、変位可能な部材および／または少なくとも１つの結合要素の相対移動が制限可能である。少なくとも１つの第２ストッパ領域が形成されていることは、微小機械部品のこのような実施形態においてロバスト性／落下に対するロバスト性の望ましい増大にも貢献する。

【0011】

特に、少なくとも１つの第２ストッパ領域は凸状に成形されていてもよい。好ましくは、この場合にはコイル担体、変位可能な部材および／または少なくとも１つの結合構成要素の少なくとも１つの接触領域は少なくとも１つの第２ストッパ領域に対応して凹状に成形されている。したがって、少なくとも１つの第２ストッパ領域と、対応する少なくとも１つの接触領域との接触も比較的大きい面積により行われており、これにより、従来の破断の危険性が低減されている。

【0012】

好ましくは、少なくとも１つの第２ストッパ領域がフレームの弾性変形可能な少なくとも１つの部分領域に形成されている。したがって、フレームの弾性変形可能な少なくとも１つの部分領域の弾性変形によって、動的エネルギー（落下エネルギー）を吸収することができる。これにより、少なくとも１つの第２ストッパ領域がフレームの弾性変形可能な少なくとも１つの部分領域に形成されていることは、ホルダに対するコイル担体、変位可能な部材および／または少なくとも１つの結合構成要素の不都合な相対移動を緩和するためにも貢献する。

【0013】

微小機械部品の別の好ましい実施形態では、少なくとも１つの第２ストッパ領域を備えるフレームの弾性変形可能な少なくとも１つの部分領域が、それぞれ１つの金属層を備える。この場合にも、少なくとも１つの第２ストッパ領域を備えるフレームの弾性変形可能な少なくとも１つの部分領域の少なくとも１つの金属層は、荷重を緩和するために貢献する。

【0014】

例えば、微小機械部品は、変位可能な部材として変位可能なミラープレートを備える微小ミラーであってもよい。したがって、微小機械部品は多方面で使用可能である。しかしながら、微小機械部品を形成する可能性は微小ミラーに制限されていないことに留意されたい。

【0015】

上記利点は、微小機械部品のための対応する製造方法を実施する場合にも実現される。微小機械部品の上記実施形態による製造方法が実施可能であることにも留意されたい。

【0016】

次に図面に基づいて本発明の他の特徴および利点を説明する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】微小機械部品の第１実施形態を示す概略図である。

【図2】微小機械部品の第２実施形態を示す概略図である。

【図3】微小機械部品の第３実施形態を示す概略図である。

【図4】微小機械部品の第４実施形態を示す概略的な部分図である。

【図5】微小機械部品の第５実施形態を示す概略的な部分図である。

【図6】微小機械部品の第６実施形態を示す概略的な部分図である。

【図7】微小機械部品の第７実施形態を示す概略的な部分図である。

【図8】微小機械部品のための製造方法の実施形態を説明するフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

図１は、微小機械部品の第１実施形態の概略図を示す。

【0019】

図１に概略的に再現した微小機械部品は少なくとも１つのホルダ１０（例えばケーシング）、コイル担体１２によって保持されたコイル巻線１４、および変位可能な部材１６を備える。コイル担体１２と変位可能な部材１６は互いに結合されている。さらに、コイル担体１２と変位可能な部材１６とは、少なくとも１つのばね要素１８ａおよび１８ｂを介してホルダ１０に結合されており、変位可能な部材１６はホルダ１０に対して少なくとも１つの回転軸線２０を中心として変位可能である。図１の実施形態では微小機械部品は、例えば変位可能な部材１６として変位可能なミラープレート１６を備える微小ミラーである。しかしながら、微小機械部品のこのような構成は例示的なものとしてのみ解釈されるべきであることに留意されたい。

【0020】

微小機械部品は、ホルダ１０に堅固に配置または形成されたストッパ担体２２も備える。ストッパ担体２２がホルダ１０に堅固に配置または形成されていることは、ホルダ１の重心（図示しない）に対するストッパ担体２２の位置および状態が、微小機械部品の作動時に原則的に不変に（微小機械部品が損傷されることなしに）保持されることとして理解される。微小機械部品が損傷された場合にのみ、ホルダ１０の重心に対するストッパ担体２２の位置および状態は変更可能である。ストッパ担体２２は、特にホルダ１０の一部ということができる。

【0021】

ストッパ担体２２は、コイル担体１２によって少なくとも部分的に包囲されている。さらに、ストッパ担体２２には、ストッパ担体２２の平面から突出した少なくとも１つの第１ストッパ領域２２が形成されている。少なくとも１つの第１ストッパ領域２４によって、少なくとも１つの第１ストッパ領域２４とコイル担体１２との接触に基づいた少なくとも１方向への（例えば回転軸線２０に対して平行に、または回転軸線２０に対して垂直方向に）ホルダ１０に対する少なくとも１つのコイル担体１２の相対移動が制限されている。例えば、ホルダ１０が（例えば微小機械部品が落下した場合に）衝撃を受けた場合には、少なくとも１つの第１ストッパ領域２４とコイル担体１２との接触がホルダ１０に対する少なくともコイル担体１２の相対移動を制限し、これにより、特に（ホルダ１０に対する少なくともコイル担体１２の大きすぎる相対移動に基づいて）少なくとも１つのばね要素１８ａおよび１８ｂが過度に変形されることが防止されている。したがって、ホルダ１０の衝突時の大きすぎる荷重に基づいて少なくとも１つのばね要素１８ａおよび１８ｂが折れる恐れはない。

【0022】

したがって、ストッパ担体２２に少なくとも１つの第１ストッパ領域２４を形成することにより、特に図１の微小機械部品のロバスト性、特に落下に対するロバスト性が高められる。したがって、図１の微小機械部品は、作動時に多方面において使用することができる。微小機械部品の製造時には、ストッパ担体２２に少なくとも１つの第１ストッパ領域２４が形成されることにより高いロバスト性を備え、多くの製造プロセス、例えば出荷またはピックアンドプレースプロセスをリスクなしに実施することができる。

【0023】

好ましい実施形態として、ここに示した実施形態のホルダ１０は（コイル巻線１４を備える）コイル担体１２、変位可能な部材１６および／または、少なくとも１つの結合構成要素３０を少なくとも部分的に包囲するフレーム２６を含み、結合構成要素３０によってコイル担体１２が変位可能な部材１６に結合されている。フレーム２６には、フレーム２６の内面から突出した少なくとも１つの第２ストッパ領域２８が形成されている。少なくとも１つの第２ストッパ領域２８によっても、コイル担体１２、変位可能な部材１６および／または少なくとも１つの結合構成要素３０と、少なくとも第２ストッパ領域２８との接触に基づいた少なくとも１つの方向へのホルダ１０に対する少なくともコイル担体１２、変位可能な部材１６および／または少なくとも１つの結合構成要素３０の相対移動が制限可能／制限されている。したがって、フレーム２６の少なくとも１つの第２ストッパ領域２８は、ホルダ１０の衝突時もしくは微小機械部品の落下時に加速距離を短縮する。フレーム２６に少なくとも１つの第２ストッパ領域２８が形成されていることは、少なくとも１つのばね要素１８ａおよび１８ｂに加えられる荷重の低減にも貢献する。

【0024】

図１の微小機械部品は、少なくとも１つの結合構成要素３０としてＵ字形の部分フレーム３０を備え、コイル担体１２はこの部分フレームと一体的に形成されている。Ｕ字形の部分フレーム３０は、変位可能な部材１６が固定されたソケット領域３２を包囲している。ソケット領域３２は、回転軸線２０に沿って延在する２つのウェブ要素３４の間に（カルダン継手により）懸吊されている。ソケット領域３２に向いていない両方のウェブ要素３４のそれぞれの端部は、それぞれ２つのループ状ばね３６を介してＵ字形の部分フレーム３０に結合されている。例示的に、ループ状ばね３６は回転軸線２０に対して鏡面対称的に形成されている。さらに、回転軸線２０の同じ側に位置する両方のループ状ばね３６は、それぞれ１つの結合ウェブ３８を介して互いに結合されている。しかしながら、図１に概略的に再現した、Ｕ字形の部分フレーム３０における変位可能な部材１６の結合は例示的なものとしてのみ解釈されるべきであることに留意されたい。

【0025】

図１の微小機械部品に形成された少なくとも１つのばね要素１８ａおよび１８ｂも例示的にのみ理解されるべきである。微小機械部品は、少なくとも１つのばね要素１８ａおよび１８ｂとしてそれぞれ２つの第１ばね要素１８ａおよびそれぞれ２つの第２ばね要素１８ｂを備え、これらのばね要素はそれぞれＵ字形の部分フレーム３０とフレーム２６とを結合する。第１ばね要素１８ａはそれぞれウェブ形状を有し、回転軸線２０に対して平行に延在している。第１ばね要素１８ａは、それぞれ一端ではＵ字形の部分フレーム３０の開放端で固定されており、それぞれ他端ではフレーム２６の突出部で固定されている。第２ばね要素１８ｂは角状ばねであり、それぞれコイル担体１２を部分的に包囲している。第２ばね要素１８ｂはそれぞれ一端ではＵ字形の部分フレーム３０の、開放端に向いていない方の端部で固定されており、それぞれ他端ではフレーム２６の（別の）突出部で固定されている。したがって、図１の微小機械部品は比較的柔軟なばね要素１８ａおよび１８ｂを備え、これらのばね要素を形成することにより、少なくとも１つの第２ストッパ領域２８をフレーム２６に構成するためにまだ十分な自由空間が提供される。これにより、微小機械部品は、十分な数の第２ストッパ領域２８によって比較的簡単に形成することができる。さらに、コイル巻線１４は、第２ばね要素１８ｂにおいて案内された導体路４０によってホルダ１０に電気的に結合されている。

【0026】

図２は、微小機械部品の第２実施形態の概略図を示す。

【0027】

上記実施形態に対して好ましい実施形態として、図２の微小機械部品においては、少なくとも１つの第１ストッパ領域２４がストッパ担体２２の弾性的／柔軟に変形可能な少なくとも１つの部分領域２２ａに形成されている。例示的に、これに対して少なくとも１つの分離溝４２がストッパ担体２２に構造化されており、これにより少なくとも１つの分離溝４２によってストッパ担体２２の残りの領域から「部分的に分離された」弾性変形可能な部分領域２２ａが残りの領域に対して弾性的／柔軟に押圧可能になっている。これは、少なくとも１つの第１ストッパ領域２４の「ばね弾性的な設計」、「ばね格納」および／または「ばねサスペンション」と言い換えることもできる。少なくとも１つの第１ストッパ領域２４はそれぞれ「ばね弾性的なストッパ領域」２４と呼ぶことができる。コイル担体１２が少なくとも１つの第１ストッパ領域２４に対して強く押圧された場合には、弾性変形可能な少なくとも１つの対応する部分領域２２ａによって動的エネルギーを吸収することができる。したがって少なくとも１つの弾性変形可能な部分領域２２ａに少なくとも１つの第１ストッパ領域２４を形成することにより、ホルダ１０の衝突時または微小機械部品の落下時に微小機械部品の局所的な荷重が低減される。回転軸線２０に対して平行に、もしくは回転軸線２０に対して垂直方向に、または回転軸線２０に対して０°〜９０°の傾斜角で電子機械部品が加速された場合に、ストッパ担体２２の弾性変形可能な部分領域２２ａは局所的な荷重を緩和するために貢献する。

【0028】

選択的な実施形態として、図２の微小機械部品では、さらに少なくとも１つの第２ストッパ領域２８がフレーム２６の弾性的／柔軟に変形可能な部分領域２６ａに形成されている。少なくとも１つの分離溝４４をフレーム２６内に構造化することによって、このように弾性的／柔軟に変形可能な部分領域を形成することもできる。少なくとも１つの第２ストッパ領域２８の「ばね弾性的な設計」、「ばね格納」および／または「ばねサスペンション」は、上記利点を増大する。ストッパ担体１２、変位可能な部材１６および／または少なくとも１つの結合構成要素３０を少なくとも１つの第２ストッパ領域２８に対して（強度に）押圧した場合には、弾性変形可能な少なくとも１つの対応する部分領域２６ａの弾性変形によって動的エネルギーを吸収することができる。したがって、少なくとも１つの第２ストッパ領域２８はそれぞれ「ばね弾性的なストッパ領域」２８と呼ぶことができる。

【0029】

図３は、微小機械部品の第３実施形態の概略図を示す。

【0030】

図３に概略的に再現した微小機械部品は、図２の実施形態の別の実施形態である。ストッパ担体２２の弾性変形可能な少なくとも１つの部分領域２２ａの大きすぎる変形を防止するために、少なくとも１つの第１ストッパ領域２４に隣接して少なくとも１つの第１ストッパ４６が形成されており、この第１ストッパは、第１ストッパを包囲するストッパ担体２２の平面から突出している。少なくとも１つの第１ストッパ４６が第１ストッパ４６を包囲するストッパ担体２２の平面から突出する最大の高さは、隣接する第１ストッパ領域２４の（第１ストッパ領域２４が第１ストッパ領域２４を包囲するストッパ担体２２の面から突出する）最大の高さ未満である。したがって、少なくとも１つの第１ストッパ４６を備える第１ストッパ領域２４がコイル担体１２の対応する接触領域に接触した場合には、動的エネルギーの一部が弾性変形可能な対応する部分領域２２ａの変形によって吸収されるが、しかしながら、対応する第１ストッパ４６は、弾性変形可能な部分領域２２ａに大きすぎる荷重を防止する。これにより、弾性変形可能なそれぞれの部分領域２２ａが折れることが確実に防止されている。

【0031】

フレーム２６の弾性変形可能な少なくとも１つの部分領域２６ａの大きすぎる変形は、少なくとも１つの第２ストッパ４８によって抑制することができる。第２ストッパ４８は、第２ストッパ４８を包囲するフレーム２６の内面から突出している。好ましくは、少なくとも１つの第２ストッパ４８は、隣接する第２ストッパ領域２８の（第２ストッパ領域２８が第２ストッパ領域２８を包囲するフレーム２２の内面から突出する）最大の高さ未満の最大の高さだけ、第２ストッパ４８を包囲するフレーム２６の内面から突出している。これにより、少なくとも１つの第２ストッパ４８は、フレーム２６の弾性変形可能な少なくとも１つの部分領域２６ａが折れることを防止する。

【0032】

図４は、微小機械部品の第４実施形態の概略的な部分図を示す。

【0033】

図４に概略的に示すように、ストッパ担体２２またはフレーム２６の弾性変形可能なそれぞれの部分領域２２ａまたは２６ａの幅が、分離溝４２または４４の開口部４４ａを起点として指数関数的に増大しているように少なくとも１つの分離溝４２または４４を構造化してもよい。したがって、弾性変形可能な部分領域２２ａおよび２６ａからストッパ担体２２またはフレーム２６への移行部は湾曲して形成されている。これにより、弾性変形可能なそれぞれの部分領域２２ａまたは２６ａが弾性変形された場合に移行部に加えられる応力が減じられ、これにより、移行部が折れることが防止される。

【0034】

図４の微小機械部品の他の特徴に関しては上記実施形態を参照されたい。

【0035】

図５は、微小機械部品の第５実施形態の概略的な部分図を示す。

【0036】

図５に概略的に再現された実施形態では、少なくとも１つの第１ストッパ領域２４を備えるストッパ担体２２の（図示しない）弾性変形可能な少なくとも１つの部分領域２２ａは、それぞれ１つの金属層を備える。しかしながら、図５には（別の）金属層５０のみが示されており、この金属層は、少なくとも１つの第２ストッパ領域２８を備えるフレーム２６の弾性変形可能な少なくとも１つの部分領域２６ａに設けられている。ストッパ担体２２および／またはフレーム２６の弾性変形可能な少なくとも１つの部分領域２２ａおよび２６ａのそれぞれの金属層５０は、好ましくは、少なくとも１つの延性の金属（例えば銅および／またはアルミニウム）からなる。ストッパ担体２２および／またはフレーム２６の弾性変形可能な少なくとも１つの部分領域２２ａおよび２６ａのそれぞれの金属層５０は、ストッパ担体２２またはフレーム２６の弾性変形可能なそれぞれの部分領域２２ａまたは２６ａの荷重を緩和するために貢献する。特に、ストッパ担体２２および／またはフレーム２６の弾性変形可能な少なくとも１つの部分領域２２ａおよび２６ａのそれぞれの金属層５０は、弾性変形可能なそれぞれの部分領域２２ａまたは２６ａの（大きい荷重が加えられた場合にも）高周波振動を緩和する。これにより、それぞれの金属層５０によって、特にそれぞれのストッパ領域２４または２８、ストッパ担体２２および／またはフレーム２６と、コイル担体１２、変位可能な部材１６および／または少なくとも１つの結合構成要素３０の対応する接触面との急激な衝突を防止することができ、これにより破断が阻止される。

【0037】

図５の微小機械部品の他の特徴に関しては上記実施形態を参照されたい。

【0038】

図６は、微小機械部品の第６実施形態の概略的な部分図を示す。

【0039】

図６の微小機械部品では、少なくとも１つの第１ストッパ領域２４（図示しない）が凸状に成形されている。少なくとも１つの第２ストッパ領域２８が凸状に成形されていることもわかる。

【0040】

好ましくは、少なくとも１つの凸状に成形された第１ストッパ領域２４は、隣接する分離溝４２の開口部に対して整列された側に強い湾曲形状を備え、同じ第１ストッパ領域２４は、隣接する分離溝４２の開口部に向いていない方の側に、弱い（平坦な）湾曲形状を備える。したがって、コイル担体１２を備えるそれぞれの第１ストッパ領域２４の接触面の面積Ｆは、それぞれの第１ストッパ領域２４とコイル担体１２とが接触した場合に、コイル担体１２の変位の増大に伴って、もしくはストッパ担体２２の弾性変形可能な対応する部分領域の変形の増大に伴って、増大する。これは、コイル担体１２の変位が増大した場合にストッパ担体２２の弾性変形可能な対応する部分領域が「密着すること」と換言することもできる。したがって、ストッパ担体２２の弾性変形可能なそれぞれの部分領域２２ａの「柔軟な長さ」は、コイル担体１２の変位が増大した場合に減少し、これにより、ストッパ担体２２の弾性変形可能な対応する部分領域２２ａの変形に反作用するばね力が適切に増大する。これは、特に落下時の荷重が大きい場合には利点である。

【0041】

凸状に成形された少なくとも１つの第２ストッパ領域２８は、隣接する分離溝４４の開口部４４ａに対して整列された側に強い湾曲形状を備え、隣接する分離溝４４の開口部４４ａに向いていない方の側の同じ第２ストッパ領域２８は弱い（平坦な）湾曲形状を備える。少なくとも１つの第２ストッパ領域２８のこのような構成は、落下時の荷重が大きい場合には好ましい。

【0042】

図７は、微小機械部品の第７実施形態の概略的な部分図を示す。

【0043】

図７の微小機械部品では、凸状に成形された少なくとも１つの第１ストッパ領域２４に対して補足的に、コイル担体１２の少なくとも１つの接触領域（図示しない）が少なくとも１つの第１ストッパ領域２４に対応して凹状に成形されている。（コイル担体１２の少なくとも１つの接触領域は、対応する第１ストッパ領域２４がコイル担体１２に接触した場合に、対応する第１ストッパ領域２４に接触するコイル担体１２の面部分として理解することができる。）したがって、それぞれの第１ストッパ領域２４とコイル担体１２とが接触した場合に、凸状に成形されたそれぞれの第１ストッパ領域２４の接触面と、凹状に成形された対応する接触領域とが接触する面積Ｆは、比較的大きい。

【0044】

さらに、（凸状に成形された少なくとも１つの第２ストッパ領域２８に合わせて）コイル担体１２、変位可能な部材１６および／または少なくとも１つの結合構成要素３０の少なくとも１つの接触領域５２が少なくとも１つの第２ストッパ領域２８に対応して凹状に成形されている。（コイル担体１２、変位可能な部材１６および／または少なくとも１つの結合構成要素３０の少なくとも１つの接触領域は、対応する第２ストッパ領域２８と、コイル担体１２、変位可能な部材１６および／または少なくとも１つの結合構成要素３０との接触時に、対応する第２ストッパ領域２８に接触するコイル担体１２、変位可能な部材１６および／または少なくとも１つの結合構成要素３０の面部分として理解することができる。）この場合にも、それぞれの第２ストッパ領域２８と、コイル担体１２、変位可能な部材１６および／または少なくとも１つの結合構成要素３０とが接触した場合に、凸状に成形されたそれぞれの第２ストッパ領域２８の接触面と、凹状に成形された対応する接触領域５２とが接触する面積Ｆは比較的大きい。

【0045】

接触面の面積の増大に基づいて、図７の微小機械部品における局所的に制限された衝突接触の危険性が回避されている。したがって、接触した構成要素１２，１６，２２，２６および３０が折れるか、または破断する危険性を恐れる必要はない。このことは、接触した構成要素１２，１６，２２，２６および３０が比較的もろい材料、例えばケイ素から成形されている場合についてもいえる。

【0046】

上記全ての微小機械部品においては、構成要素１２，１８ａ、１８ｂ、２２，２４，２６，２８，３０，３２，３４，３６および３８は半導体層から構造化されていてもよい。使用される半導体層は、担体基板（図示しない）を覆う絶縁層に形成されていてもよい。ホルダ１０は、例えば、少なくともフレーム２６および担体基板から形成されていてもよい。付加的に、ホルダ１０は、フレーム２６に固着されたキャップ／カバー（図示しない）を備えていてもよい。キャップ／カバーは一方側（ホルダ１０／フレーム２６の一方側のみ）または２つの側（ホルダ１０／フレーム２６の向かい合った２つの側）に固着されていてもよい。随意に、入射または出射する電磁波のためのキャップ／カバーは光学的な「窓」を備えていてもよい。しかしながら、フレーム２６は他のケーシングまたはパッケージによって装置内に組み込まれていてもよい。

【0047】

上記微小機械部品は、好ましくは移動装置／機器において使用することができる。例えば、上記微小機械部品は、特にミラー偏向システムもしくは画像プロジェクタのための微小ミラー、または例えば回転センサもしくは加速度センサなどのセンサのために使用することもできる。

【0048】

上記全ての微小機械部品では、それぞれの変位可能な部材１６はコイル巻線１４を通電し、外部磁界を励起することによって、いわば静的または共振的に回転軸線２０を中心として変位させることができる。例えば、このようにして光線またはレーザ光線を広範囲に偏向することができる。コイル巻線１４を通電し、外部磁界を励起するための技術は従来技術により既知なので、これについてはここでは詳述しない。

【0049】

上記実施形態の特徴を互いに組み合わせることができることにも留意されたい。したがって、それぞれの微小機械部品は様々な実施形態の特徴を備えていてもよい。

【0050】

図８は、微小機械部品のための製造方法の実施形態を説明するためのフロー図である。

【0051】

ここで説明する製造方法は、例えば上記微小機械部品を製造するために構成することができる。しかしながら、製造方法を実施する可能性は上記微小機械部品の製造に制限されていないことに留意されたい。

【0052】

方法ステップＳ１では、コイル担体によって保持されたコイル巻線および変位可能な部材がホルダに配置され、コイル担体および変位可能な部材が互いに結合され、少なくとも１つのばね要素によってホルダに結合される。この場合、変位可能な部材がホルダに対して少なくとも１つの回転軸線を中心として変位可能であることが確保される。

【0053】

方法ステップＳ２では、ストッパ担体がホルダに堅固に配置または形成され、ストッパ担体は、ストッパ担体の平面から突出した少なくとも１つの第１ストッパ領域によって形成される。さらに、ストッパ担体はコイル担体によって少なくとも部分的に包囲され、少なくとも１つの突出した第１ストッパ領域を備えるストッパ担体によって、少なくとも１つの第１ストッパ領域とコイル担体との接触に基づいた少なくとも１方向へのホルダに対する少なくとも１つのコイル担体の相対移動が制限される。これにより、ここで説明した製造方法によっても上記利点が得られる。

【0054】

方法ステップＳ１およびＳ２は、任意の順序で、同時に、または時間的にオーバラップして実施してもよい。随意に、製造方法は方法ステップＳ３を備えていてもよい。ホルダの一部としてフレームが形成され、フレームは、コイル巻線を備えるコイル担体、変位可能な部材および／またはコイル担体と変位可能な部材とを結合する少なくとも１つの結合構成要素を少なくとも部分的に包囲し、フレームには、フレームの内面から突出した少なくとも１つの第２ストッパ領域が形成される。これにより、少なくとも１つの突出した第２ストッパ領域を備えるフレームによって、少なくとも１つの第２ストッパ領域とコイル担体、変位可能な部材および／または少なくとも１つの結合構成要素との接触に基づいた少なくとも１方向へのホルダに対する少なくともコイル担体、変位可能な部材および／または少なくとも１つの結合構成要素の相対移動が制限可能になる。

【0055】

少なくとも１つの第１および／または第２ストッパは、半導体層を構造化するために実施されるトレンチ形成方法によって簡単に形成することができる。このためには、担体基板（図示しない）を覆う絶縁層に形成された半導体層を使用してもよい。少なくとも１つの第１および／または第２ストッパは、微小機械部品の上記全ての実施形態の上記成形、「ばね弾性的な形成」および金属層によって形成することができる。

【符号の説明】

【0056】

１０ ホルダ
１２ コイル担体
１４ コイル巻線
１６ 部材、ミラープレート
１８ａ，１８ｂ ばね要素
２０ 回転軸線
２２ ストッパ担体
２２ａ 部分領域
２４ 第１ストッパ領域
２６ フレーム
２６ａ 部分領域
２８ 第２ストッパ領域
３０ 結合構成要素
３２ ソケット領域
３４ ウェブ要素
３８ 結合ウェブ
４０ 導体路
４２ 分離溝
４４ 分離溝
４４ａ 開口部
４６ 第１ストッパ
４８ 第２ストッパ
５０ 金属層
５２ 接触領域
Ｆ 面積
Ｓ１ 方法ステップ
Ｓ２ 方法ステップ
Ｓ３ 方法ステップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】