マイクロミラーデバイス
【課題】接合材の熱収縮によるマイクロミラーチップの平面度の低下が低減されたマイクロミラーデバイスを提供する。
【解決手段】マイクロミラーデバイス１００は、マイクロミラーチップ１１０と、電極基板１３０と、マイクロミラーチップ１１０および電極基板１３０を保持している基板保持部材１７０とを有している。マイクロミラーチップ１１０は可動ミラー部１１２を備えている。電極基板１３０は、マイクロミラーチップ１１０から間隔を置いてマイクロミラーチップ１１０に対向して配置されている。基板保持部材１７０は、マイクロミラーチップ１１０の側面および電極基板１３０の側面と機械的および電気的に接合された二つの板状部材１７２で構成されている。
【解決手段】マイクロミラーデバイス１００は、マイクロミラーチップ１１０と、電極基板１３０と、マイクロミラーチップ１１０および電極基板１３０を保持している基板保持部材１７０とを有している。マイクロミラーチップ１１０は可動ミラー部１１２を備えている。電極基板１３０は、マイクロミラーチップ１１０から間隔を置いてマイクロミラーチップ１１０に対向して配置されている。基板保持部材１７０は、マイクロミラーチップ１１０の側面および電極基板１３０の側面と機械的および電気的に接合された二つの板状部材１７２で構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロミラーデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００５−３１６０４３号公報は、マイクロミラーデバイスのひとつを開示している。このマイクロミラーデバイスはマイクロミラーチップと電極基板とを備えており、マイクロミラーチップと電極基板は、これらの間に配置されたはんだ材などの接合材によって互いに接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３１６０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のマイクロミラーデバイスでは、マイクロミラーチップと電極基板を互いに接合する際に接合材が熱溶融される。このため、接合材の熱収縮、特にマイクロミラーチップと電極基板の対向面にほぼ垂直な方向の熱収縮の影響により、マイクロミラーチップの平面度が低下するという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような実状を考慮して成されたものであり、その目的は、接合材の熱収縮によるマイクロミラーチップの平面度の低下が低減されたマイクロミラーデバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるマイクロミラーデバイスは、可動ミラー部を備えた第一の基板と、前記第一の基板から間隔を置いて前記第一の基板に対向して配置された第二の基板と、前記第一および第二の基板を保持している基板保持部材とを備えており、前記基板保持部材は、前記第一および第二の基板の側面と機械的および電気的に接合されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、接合材の熱収縮によるマイクロミラーチップの平面度の低下が低減されたマイクロミラーデバイスが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第一の実施の形態に係るマイクロミラーデバイスの分解斜視図である。
【図２】図１に示したマイクロミラーデバイスの組み立て完成斜視図である。
【図３】第二の実施の形態に係るマイクロミラーデバイスの分解斜視図である。
【図４】図３に示したマイクロミラーデバイスの組み立て完成斜視図である。
【図５】第三の実施の形態に係るマイクロミラーデバイスの分解斜視図である。
【図６】図５に示したマイクロミラーデバイスの組み立て完成斜視図である。
【図７】第四の実施の形態に係るマイクロミラーデバイスの分解斜視図である。
【図８】図７に示したマイクロミラーデバイスの組み立て完成斜視図である。
【図９】図７と図８に示した基板保持部材に代えて使用可能な別の基板保持部材を示している。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
＜第一の実施の形態＞
本発明の第一の実施の形態に係るマイクロミラーデバイスを図１と図２を参照して説明する。図１は、第一の実施の形態に係るマイクロミラーデバイスの分解斜視図、図２は、図１に示したマイクロミラーデバイスの組み立て完成斜視図である。
【００１１】
（構成）
図１と図２に示すように、本実施形態のマイクロミラーデバイス１００は、第一の基板であるマイクロミラーチップ１１０と、第二の基板である電極基板１３０と、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０との間に配置された間隔規定部材１５０と、マイクロミラーチップ１１０および電極基板１３０を保持している基板保持部材１７０とを有している。
【００１２】
マイクロミラーチップ１１０は可動ミラー部を備えている。可動ミラー部は、本実施形態では揺動ミラーである。しかし、可動ミラー部は、揺動ミラーに限定されるものではなく、他の形態のミラーたとえば可変形状ミラーであってもよい。
【００１３】
マイクロミラーチップ１１０は、二列に整列した複数の開口部１１８を有するミラー支持部１１４と、開口部１１８の内側にそれぞれ位置する複数の可動ミラー部１１２と、可動ミラー部１１２のおのおのとミラー支持部１１４とを接続しているヒンジ部１１６とを有している。
【００１４】
電極基板１３０は、可動ミラー部１１２をそれぞれ静電駆動するための複数の駆動電極１３２を有している。電極基板１３０は、可動ミラー部１１２と駆動電極１３２とがそれぞれに対向するように、マイクロミラーチップ１１０から間隔を置いてマイクロミラーチップ１１０に対向して配置されている。
【００１５】
マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０と間隔規定部材１５０の互いに向かい合う面は平面であり、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０と間隔規定部材１５０は互いに面接触している。これにより、間隔規定部材１５０は、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０の間隔を規定している。
【００１６】
可動ミラー部１１２は、可動ミラー部１１２と駆動電極１３２との間に発生する静電引力によって、ヒンジ部１１６を軸として傾斜する。間隔規定部材１５０は、可動ミラー部１１２がヒンジ部１１６を軸として傾斜したときに可動ミラー部１１２との接触を避けるための二つの逃げ孔１５２を有している。各逃げ孔１５２は、マイクロミラーチップ１１０の各列の複数の開口部１１８を一つにした形状を有している。間隔規定部材１５０は、マイクロミラーチップ１１０のミラー支持部１１４とほぼ同様の形状をしている。
【００１７】
間隔規定部材１５０は、マイクロミラーチップ１１０に面接触する第一の面である上側平面と、電極基板１３０に面接触する第二の面である下側平面とを有し、上側平面と下側平面は互いに平行である。上側平面と下側平面の間隔は均一であり、場所によらず一定である。つまり、間隔規定部材１５０は均一な厚みを有している。間隔規定部材１５０の厚みは、駆動電圧や可動ミラー部１１２に要求される傾斜角度などの諸条件から決定される。
【００１８】
基板保持部材１７０は、マイクロミラーチップ１１０の側面および電極基板１３０の側面と機械的および電気的に接合された二つの板状部材１７２で構成されている。二つの板状部材１７２は、互いに対向して配置されており、また、それぞれ、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０の二つの長辺側の側面に対向して配置されている。
【００１９】
マイクロミラーチップ１１０は、板状部材１７２と対向する長辺側の側面に接合端子１２２を有している。接合端子１２２は、図示しない配線を介して可動ミラー部１１２と電気的に接続されている。また電極基板１３０は、板状部材１７２と対向する長辺側の側面に接合端子１４２を有している。接合端子１４２は、図示しない配線を介して駆動電極１３２と電気的に接続されている。また、板状部材１７２は、マイクロミラーチップ１１０に対向する面に接合端子１８２を有し、電極基板１３０に対向する面に接合端子１８４を有している。接合端子１８２は、図示しない配線を介して接合端子１８４と電気的に接続されている。
【００２０】
マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０は同じ大きさをしており、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０の側面は同一平面上に整列している。間隔規定部材１５０もまた、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０は同じ大きさをしており、間隔規定部材１５０の側面もマイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０の側面と同一平面上に整列している。マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０と間隔規定部材１５０は、これらの側面が同一平面上に整列されることにより、位置決めされている。
【００２１】
ここでは、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０は、すべての側面が同一平面上に整列しているが、基板保持部材１７０と接合される少なくとも長辺側の側面が同一平面上に整列していればよい。
【００２２】
マイクロミラーチップ１１０の接合端子１２２と板状部材１７２の接合端子１８２は等しい配線ピッチで形成されている。また、電極基板１３０の接合端子１４２と板状部材１７２の接合端子１８４は、等しい配線ピッチで形成されている。板状部材１７２は、接合端子１８２がマイクロミラーチップ１１０の接合端子１２２に対向し、接合端子１８４が電極基板１３０の接合端子１４２に対向するように配置されている。
【００２３】
マイクロミラーチップ１１０の接合端子１２２と板状部材１７２の接合端子１８２とは、これらの間に配置された図示しない接合材を介して互いに機械的および電気的に接合されている。同様に、電極基板１３０の接合端子１４２と板状部材１７２の接合端子１８４とは、これらの間に配置された図示しない接合材を介して互いに機械的および電気的に接合されている。接合材は、たとえば、はんだ材である。このため、接合端子１２２，１４２，１８２，１８４には、接合材であるはんだ材で接合するための接合膜が形成されている。
【００２４】
マイクロミラーチップ１１０は、たとえば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）の半導体で構成される。電極基板１３０は、たとえば、シリコンで形成された半導体基板で構成される。間隔規定部材１５０は、たとえば、平坦度が良いガラス基板で構成される。好適なガラス基板としては、たとえば、シリコンと線膨張係数が近いホウケイ酸ガラスがあげられる。板状部材１７２は、たとえば、シリコン基板または平坦度が良いガラス基板で構成される。好適なガラス基板としては、たとえば、シリコンと線膨張係数が近いホウケイ酸ガラスがあげられる。マイクロミラーチップ１１０の側面に形成された接合端子１２２や電極基板１３０の側面に形成された接合端子１４２や板状部材１７２の接合端子１８２と接合端子１８４には、たとえば、はんだ接合が可能なニッケル金メッキやはんだメッキ、錫メッキが施されている。接合材であるはんだ材は、たとえば、ＳｎＡｇＣｕ等の鉛フリーはんだで構成される。好適なはんだ材としては、たとえば、マイクロミラーチップ１１０の耐熱性を考慮した低融点鉛フリーはんだ材があげられる。
【００２５】
（製造方法）
板状部材１７２の接合端子１８２と接合端子１８４に接合材を塗布する。接合端子１８２に接合材を塗布する代わりに、マイクロミラーチップ１１０の側面の接合端子１２２に接合材を塗布してもよい。また、接合端子１８４に接合材を塗布する代わりに、電極基板１３０の側面の接合端子１４２に接合材を塗布してもよい。
【００２６】
次に、電極基板１３０に間隔規定部材１５０を上から重ねて、電極基板１３０の駆動電極１３２と間隔規定部材１５０の逃げ孔１５２とを互いに位置合わせする。さらに、間隔規定部材１５０にマイクロミラーチップ１１０を上から重ねて、マイクロミラーチップ１１０の可動ミラー部１１２と電極基板１３０の駆動電極１３２とを互いに位置合わせする。
【００２７】
続いて、互いに重ねられ位置決めされたマイクロミラーチップ１１０と間隔規定部材１５０と電極基板１３０の積層構造体の側面に、基板保持部材１７０を構成する板状部材１７２を横から重ねて、マイクロミラーチップ１１０の側面の接合端子１２２と電極基板１３０の側面の接合端子１４３をそれぞれ板状部材１７２の接合端子１８２と接合端子１８４と位置決めする。
【００２８】
その後、リフローにより接合材を熱溶融させてマイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０と基板保持部材１７０とを互いに接合する。
【００２９】
以上の工程を経て、マイクロミラーデバイス１００が組み立てられる。接合後、間隔規定部材１５０を抜き去ってもよい。
【００３０】
（作用）
マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０とが基板保持部材１７０を介して互いに機械的および電気的に接合されている。基板保持部材１７０を構成する二つの板状部材１７２は、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０の二つの長辺側の側面に対向して配置されている。マイクロミラーチップ１１０と板状部材１７２とを接合する接合材は、マイクロミラーチップ１１０の側面とこれに対向している板状部材１７２の部分との間に配置されている。また、電極基板１３０と板状部材１７２とを接合する接合材は、電極基板１３０の側面とこれに対向している板状部材１７２の部分との間に配置されている。したがって、熱溶融された接合材の熱収縮は、マイクロミラーチップ１１０の平面度をほとんど低下させない。つまり、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０の対向面にほぼ垂直な方向の熱収縮の力は、その方向に関してはマイクロミラーチップ１１０と接合していないので、マイクロミラーチップ１１０を変形させることはない。マイクロミラーチップ１１０の平面度の測定方向は、電極基板１３０との対向面に垂直な方向で測定しているため、板状部材１７２との接合部の熱収縮方向と異なることから、測定する方向への基板変形は少ない。また、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０の対向面にほぼ平行な方向の熱収縮の力は、その方向の寸法が小さい板状部材１７２を変形させるかも知れないが、その方向の寸法が大きいマイクロミラーチップ１１０はほとんど変形させることはない。
【００３１】
（効果）
本実施形態のマイクロミラーデバイス１００では、上述したようにマイクロミラーチップ１１０は接合材の熱収縮によってほとんど変形されることがないので、接合材の熱収縮によるマイクロミラーチップ１１０の平面度の低下が低減される。
【００３２】
また、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０とがこれらの長辺側の側面に対向して配置された二つの基板保持部材１７０を介して互いに機械的および電気的に接合されている。このため、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０とが高い剛性で接合されている。また、マイクロミラーチップ１１０に対向する電極基板１３０の平面上において配線を引き回す領域が増える。さらに、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０とが対向する平面の面積を小型化できる。たとえば、マイクロミラーチップ１１０のミラー支持部１１４に径６００μｍの接合パッドが二列分形成された構成において、径６００μｍの二列分の径１２００μｍの領域を削除し、厚みが１０００μｍの板状部材１７２を使用することにより、マイクロミラーデバイス１００の幅を、１２００μｍ−１０００μｍで約２００μｍ、小型化できる。
【００３３】
間隔規定部材１５０がマイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０の間にあるため、ミラー駆動時のミラー支持部１１４の変形が抑えられ、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０との間隔が均一に保たれる。
【００３４】
マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０とが同じ外形寸法で構成されており、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０をワイヤーボンディングで導通を取る構成に較べて小型化が図られている。
【００３５】
＜第二の実施の形態＞
本発明の第二の実施の形態に係るマイクロミラーデバイスを図３と図４を参照して説明する。図３は、第二の実施の形態に係るマイクロミラーデバイスの分解斜視図、図４は、図３に示したマイクロミラーデバイスの組み立て完成斜視図である。図３と図４において、図１や図２に示した部材と同一の参照符号を付した部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。
【００３６】
（構成）
図３と図４に示すように、本実施形態のマイクロミラーデバイス２００は、マイクロミラーチップ１１０と、電極基板１３０と、マイクロミラーチップ１１０および電極基板１３０を保持している基板保持部材２５０とを有している。マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０の詳細は第一の実施の形態で説明した通りである。
【００３７】
基板保持部材２５０は、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０との間に配置されてマイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０の間隔を規定する間隔規定部材２５２と、マイクロミラーチップ１１０の側面および電極基板１３０の側面と機械的および電気的に接合された二つの板状部材２５４とを有している。
【００３８】
間隔規定部材２５２は一つの部材で構成され、可動ミラー部１１２との接触を避けるための逃げ孔２５６を有している。間隔規定部材２５２は均一な厚みを有している。すなわち、間隔規定部材２５２は、マイクロミラーチップ１１０に面接触する第一の面である上側平面と、電極基板１３０に面接触する第二の面である下側平面とを有し、上側平面と下側平面は互いに平行である。
【００３９】
二つの板状部材２５４は、互いに対向して配置され、間隔規定部材２５２を介して機械的に互いに接合されている。各板状部材２５４は、マイクロミラーチップ１１０に対向する面に接合端子２６２を有し、電極基板１３０に対向する面に接合端子２６４を有している。接合端子２６２は、図示しない配線を介して接合端子２６４と電気的に接続されている。接合端子２６２は、マイクロミラーチップ１１０の接合端子１２２と等しい配線ピッチで形成され、接合端子２６４は、電極基板１３０の接合端子１４２と等しい配線ピッチで形成されている。接合端子２６２，２６４の詳細は第一の実施の形態で説明した接合端子１８２，１８４と同様である。
【００４０】
言い換えれば、基板保持部材２５０は、実質的に、第一実施形態における間隔規定部材１５０と基板保持部材１７０とが一体化された構造となっている。
【００４１】
マイクロミラーチップ１１０は、その接合端子１２２が基板保持部材２５０の接合端子２６２と対向するように間隔規定部材２５２に上から重ねられ配置されており、接合端子１２２と接合端子２６２とが図示しない接合材を介して互いに機械的および電気的に接合されている。また、電極基板１３０は、その接合端子１４２が基板保持部材２５０の接合端子２６４と対向するように間隔規定部材２５２に下から重ねられ配置されており、接合端子１２２と接合端子２６４とが図示しない接合材を介して互いに機械的および電気的に接合されている。接合材の詳細は第一の実施の形態で説明した通りである。また、接合材による接合の手法は第一の実施の形態と同様である。
【００４２】
（作用・効果）
第二の実施の形態は、第一の実施の形態と同様の作用・効果を有している。さらに、第二の実施の形態では、マイクロミラーチップ１１０および電極基板１３０と接合される二つの板状部材２５４が間隔規定部材２５２と接合されている。このため、組み立ての際に、間隔規定部材２５２と板状部材２５４との間で位置ずれが生じることがない。これにより、マイクロミラーデバイス２００の組み立てが比較的容易である。
【００４３】
＜第三の実施の形態＞
本発明の第三の実施の形態に係るマイクロミラーデバイスを図５と図６を参照して説明する。図５は、第三の実施の形態に係るマイクロミラーデバイスの分解斜視図、図６は、図５に示したマイクロミラーデバイスの組み立て完成斜視図である。図５と図６において、図１や図２に示した部材と同一の参照符号を付した部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。
【００４４】
（構成）
図５と図６に示すように、本実施形態のマイクロミラーデバイス３００は、マイクロミラーチップ１１０と、電極基板１３０と、マイクロミラーチップ１１０および電極基板１３０を保持している基板保持部材３５０とを有している。マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０の詳細は第一の実施の形態で説明した通りである。
【００４５】
基板保持部材３５０は、マイクロミラーチップ１１０の側面および電極基板１３０の側面と機械的および電気的に接合された二つの板状部材３５２で構成されている。二つの板状部材３５２は、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０の二つの長辺側の側面に対向して配置されている。
【００４６】
各板状部材３５２は、マイクロミラーチップ１１０に対向する面に接合端子３６２を有し、電極基板１３０に対向する面に接合端子３６４を有している。接合端子３６２は、図示しない配線を介して接合端子３６４と電気的に接続されている。接合端子３６２は、マイクロミラーチップ１１０の接合端子１２２と等しい配線ピッチで形成され、接合端子３６４は、電極基板１３０の接合端子１４２と等しい配線ピッチで形成されている。接合端子３６２，３６４の詳細は、第一の実施の形態で説明した接合端子１８２，１８４と同様である。
【００４７】
各板状部材３５２は、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０との間に配置されてマイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０の間隔を規定する複数の間隔規定部材３５４を有している。間隔規定部材３５４は、可動ミラー部１１２と接触することのない位置に間隔を置いて配置されている。
【００４８】
間隔規定部材３５４はすべて同じ厚みを有している。さらに各間隔規定部材３５４は均一な厚みを有している。すなわち、各間隔規定部材３５４は、マイクロミラーチップ１１０に面接触する第一の面である上側平面と、電極基板１３０に面接触する第二の面である下側平面とを有し、上側平面と下側平面は互いに平行である。
【００４９】
マイクロミラーチップ１１０は、その接合端子１２２が板状部材３５２の接合端子３６２と対向するとともに、その下側平面が間隔規定部材３５４の上側平面と接するように配置されており、接合端子１２２と接合端子３６２とが図示しない接合材を介して互いに機械的および電気的に接合されている。また、電極基板１３０は、その接合端子１４２が接合端子３６４と対向するとともに、その上側平面が間隔規定部材３５４の下側平面と接するように配置されており、接合端子１４２と接合端子３６４とが図示しない接合材を介して互いに機械的および電気的に接合されている。接合材の詳細は第一の実施の形態で説明した通りである。また、接合材による接合の手法は第一の実施の形態と同様である。
【００５０】
（作用・効果）
第三の実施の形態は、第一の実施の形態と同様の作用・効果を有している。さらに、第三の実施の形態では、各板状部材３５２が間隔規定部材３５４を有している。このため、組み立ての際に、板状部材３５２と間隔規定部材３５４との間で位置ずれが生じることがない。これにより、マイクロミラーデバイス３００の組み立てが比較的容易である。
【００５１】
＜第四の実施の形態＞
本発明の第四の実施の形態に係るマイクロミラーデバイスを図７と図８を参照して説明する。図７は、第四の実施の形態に係るマイクロミラーデバイスの分解斜視図、図８は、図７に示したマイクロミラーデバイスの組み立て完成斜視図である。図７と図８において、図１や図２に示した部材と同一の参照符号を付した部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。
【００５２】
（構成）
図７と図８に示すように、本実施形態のマイクロミラーデバイス４００は、マイクロミラーチップ１１０Ａと、電極基板１３０Ａと、間隔規定部材１５０と、マイクロミラーチップ１１０Ａおよび電極基板１３０Ａを保持している基板保持部材４７０とを有している。間隔規定部材１５０の詳細は第一の実施の形態で説明した通りである。マイクロミラーチップ１１０Ａは、第一の実施の形態のマイクロミラーチップ１１０とほぼ同じ構成をしているが、マイクロミラーチップ１１０とは異なり、長辺側の側面に接合端子１２２を有するだけでなく、短辺側の側面にも接合端子１２４を有している。同様に、電極基板１３０Ａは、第一の実施の形態の電極基板１３０とほぼ同じ構成をしているが、電極基板１３０とは異なり、長辺側の側面に接合端子１４２を有するだけでなく、短辺側の側面にも接合端子１４４を有している。
【００５３】
基板保持部材４７０は、マイクロミラーチップ１１０Ａのすべての側面および電極基板１３０Ａのすべての側面と機械的および電気的に接合された四つの板状部材４７２，４７４で構成されている。二つの板状部材４７２は、互いに対向して配置されており、また、それぞれ、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０の二つの長辺側の側面に対向して配置されている。二つの板状部材４７４は、互いに対向して配置されており、また、それぞれ、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０の二つの短辺側の側面に対向して配置されている。
【００５４】
各板状部材４７２は、マイクロミラーチップ１１０Ａに対向する面に接合端子４８２を有し、電極基板１３０Ａに対向する面に接合端子４８４を有している。接合端子４８２は、図示しない配線を介して接合端子４８４と電気的に接続されている。接合端子４８２は、マイクロミラーチップ１１０Ａの接合端子１２２と等しい配線ピッチで形成され、接合端子４８４は、電極基板１３０Ａの接合端子１４２と等しい配線ピッチで形成されている。また、各板状部材４７４は、マイクロミラーチップ１１０Ａに対向する面に接合端子４８６を有し、電極基板１３０Ａに対向する面に接合端子４８８を有している。接合端子４８６は、図示しない配線を介して接合端子４８８と電気的に接続されている。接合端子４８６は、マイクロミラーチップ１１０Ａの接合端子１２４と等しい配線ピッチで形成され、接合端子４８８は、電極基板１３０Ａの接合端子１４４と等しい配線ピッチで形成されている。接合端子４８２，４８４，４８６，４８８の詳細は、第一の実施の形態で説明した接合端子１８２，１８４と同様である。
【００５５】
板状部材４７２は、接合端子４８２がマイクロミラーチップ１１０Ａの接合端子１２２に対向し、接合端子４８４が電極基板１３０Ａの接合端子１４２に対向するように配置されている。さらに、接合端子４８２と接合端子１２２とが、また接合端子４８４と接合端子１４２とが、図示しない接合材を介して互いに機械的および電気的に接合されている。また、板状部材４７４は、接合端子４８６がマイクロミラーチップ１１０Ａの接合端子１２４に対向し、接合端子４８８が電極基板１３０Ａの接合端子１４４に対向するように配置されている。さらに、接合端子４８６と接合端子１２４とが、また接合端子４８８と接合端子１４４とが、図示しない接合材を介して互いに機械的および電気的に接合されている。接合材の詳細は第一の実施の形態で説明した通りである。また、接合材による接合の手法は第一の実施の形態と同様である。
【００５６】
（作用・効果）
第四の実施の形態は、第一の実施の形態と同様の作用・効果を有している。
【００５７】
さらに、第四の実施の形態では、マイクロミラーチップ１１０Ａと電極基板１３０Ａのすべての側面が基板保持部材４７０と接合されている。このため、マイクロミラーチップ１１０Ａと電極基板１３０Ａの対向面に平行な両者間の位置ずれが好適に抑えられる。これにより、外部から応力が加わってもマイクロミラーチップ１１０Ａと電極基板１３０Ａの相互間の位置ずれが好適に抑えられる。
【００５８】
また、マイクロミラーチップ１１０Ａと電極基板１３０Ａは、長辺側の側面だけでなく短辺側の側面にも接合端子を有している。言い換えれば、接合端子を設ける領域が長辺側の側面に加えて短辺側の側面にも振り分けられている。このため、マイクロミラーチップ１１０Ａと電極基板１３０Ａは、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０に比べて小さい外形寸法に作製可能である。これにより、マイクロミラーデバイス４００は、第一〜第三の実施の形態のマイクロミラーデバイスと比較して、小型化を図ることが可能である。
【００５９】
［変形例］
第四の実施の形態に係るマイクロミラーデバイスの変形例について図９を参照して説明する。図９は、図７と図８に示した基板保持部材に代えて使用可能な別の基板保持部材を示している。
【００６０】
上述した基板保持部材４５０は四つの板状部材４７２，４７４で構成されているが、図９に示すように、この変形例に係る基板保持部材４５０Ａは一つの枠状部材４７６で構成されている。枠状部材４７６は、内周面のうち、マイクロミラーチップ１１０Ａの長辺側の側面に対向する部分に接合端子４８２を有し、電極基板１３０Ａの長辺側の側面に対向する部分に接合端子４８４を有し、マイクロミラーチップ１１０Ａの短辺側の側面に対向する部分に接合端子４８６を有し、電極基板１３０Ａの短辺側の側面に対向する部分に接合端子４８８を有している。
【００６１】
基板保持部材４５０Ａを使用したマイクロミラーデバイスもまたマイクロミラーデバイス４００と同様の作用・効果を有する。また、基板保持部材４５０では板状部材４７２，４７４の相互間の位置合わせが必要であるが、基板保持部材４５０Ａは、一つの枠状部材４７６で構成されているため、そのような位置合わせを必要としないので、マイクロミラーデバイス４００の組み立てが比較的容易である。
【００６２】
これまで、図面を参照しながら本発明の実施形態を述べたが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において様々な変形や変更が施されてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１００…マイクロミラーデバイス、１１０…マイクロミラーチップ、１１２…可動ミラー部、１１４…ミラー支持部、１１６…ヒンジ部、１１８…開口部、１２２，１２４…接合端子、１３０…電極基板、１３２…駆動電極、１４２，１４３，１４４…接合端子、１５０…間隔規定部材、１５２…逃げ孔、１７０…基板保持部材、１７２…板状部材、１８２，１８４…接合端子、２００…マイクロミラーデバイス、２５０…基板保持部材、２５２…間隔規定部材、２５４…板状部材、２５６…逃げ孔、２６２，２６４…接合端子、３００…マイクロミラーデバイス、３５０…基板保持部材、３５２…板状部材、３５４…間隔規定部材、３６２，３６４…接合端子、４００…マイクロミラーデバイス、１１０Ａ…マイクロミラーチップ、１３０Ａ…電極基板、４５０…基板保持部材、４７０…基板保持部材、４７２，４７４…板状部材、４７６…枠状部材、４８２，４８４，４８６，４８８…接合端子、４５０Ａ…基板保持部材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロミラーデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００５−３１６０４３号公報は、マイクロミラーデバイスのひとつを開示している。このマイクロミラーデバイスはマイクロミラーチップと電極基板とを備えており、マイクロミラーチップと電極基板は、これらの間に配置されたはんだ材などの接合材によって互いに接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３１６０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のマイクロミラーデバイスでは、マイクロミラーチップと電極基板を互いに接合する際に接合材が熱溶融される。このため、接合材の熱収縮、特にマイクロミラーチップと電極基板の対向面にほぼ垂直な方向の熱収縮の影響により、マイクロミラーチップの平面度が低下するという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような実状を考慮して成されたものであり、その目的は、接合材の熱収縮によるマイクロミラーチップの平面度の低下が低減されたマイクロミラーデバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるマイクロミラーデバイスは、可動ミラー部を備えた第一の基板と、前記第一の基板から間隔を置いて前記第一の基板に対向して配置された第二の基板と、前記第一および第二の基板を保持している基板保持部材とを備えており、前記基板保持部材は、前記第一および第二の基板の側面と機械的および電気的に接合されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、接合材の熱収縮によるマイクロミラーチップの平面度の低下が低減されたマイクロミラーデバイスが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第一の実施の形態に係るマイクロミラーデバイスの分解斜視図である。
【図２】図１に示したマイクロミラーデバイスの組み立て完成斜視図である。
【図３】第二の実施の形態に係るマイクロミラーデバイスの分解斜視図である。
【図４】図３に示したマイクロミラーデバイスの組み立て完成斜視図である。
【図５】第三の実施の形態に係るマイクロミラーデバイスの分解斜視図である。
【図６】図５に示したマイクロミラーデバイスの組み立て完成斜視図である。
【図７】第四の実施の形態に係るマイクロミラーデバイスの分解斜視図である。
【図８】図７に示したマイクロミラーデバイスの組み立て完成斜視図である。
【図９】図７と図８に示した基板保持部材に代えて使用可能な別の基板保持部材を示している。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
＜第一の実施の形態＞
本発明の第一の実施の形態に係るマイクロミラーデバイスを図１と図２を参照して説明する。図１は、第一の実施の形態に係るマイクロミラーデバイスの分解斜視図、図２は、図１に示したマイクロミラーデバイスの組み立て完成斜視図である。
【００１１】
（構成）
図１と図２に示すように、本実施形態のマイクロミラーデバイス１００は、第一の基板であるマイクロミラーチップ１１０と、第二の基板である電極基板１３０と、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０との間に配置された間隔規定部材１５０と、マイクロミラーチップ１１０および電極基板１３０を保持している基板保持部材１７０とを有している。
【００１２】
マイクロミラーチップ１１０は可動ミラー部を備えている。可動ミラー部は、本実施形態では揺動ミラーである。しかし、可動ミラー部は、揺動ミラーに限定されるものではなく、他の形態のミラーたとえば可変形状ミラーであってもよい。
【００１３】
マイクロミラーチップ１１０は、二列に整列した複数の開口部１１８を有するミラー支持部１１４と、開口部１１８の内側にそれぞれ位置する複数の可動ミラー部１１２と、可動ミラー部１１２のおのおのとミラー支持部１１４とを接続しているヒンジ部１１６とを有している。
【００１４】
電極基板１３０は、可動ミラー部１１２をそれぞれ静電駆動するための複数の駆動電極１３２を有している。電極基板１３０は、可動ミラー部１１２と駆動電極１３２とがそれぞれに対向するように、マイクロミラーチップ１１０から間隔を置いてマイクロミラーチップ１１０に対向して配置されている。
【００１５】
マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０と間隔規定部材１５０の互いに向かい合う面は平面であり、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０と間隔規定部材１５０は互いに面接触している。これにより、間隔規定部材１５０は、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０の間隔を規定している。
【００１６】
可動ミラー部１１２は、可動ミラー部１１２と駆動電極１３２との間に発生する静電引力によって、ヒンジ部１１６を軸として傾斜する。間隔規定部材１５０は、可動ミラー部１１２がヒンジ部１１６を軸として傾斜したときに可動ミラー部１１２との接触を避けるための二つの逃げ孔１５２を有している。各逃げ孔１５２は、マイクロミラーチップ１１０の各列の複数の開口部１１８を一つにした形状を有している。間隔規定部材１５０は、マイクロミラーチップ１１０のミラー支持部１１４とほぼ同様の形状をしている。
【００１７】
間隔規定部材１５０は、マイクロミラーチップ１１０に面接触する第一の面である上側平面と、電極基板１３０に面接触する第二の面である下側平面とを有し、上側平面と下側平面は互いに平行である。上側平面と下側平面の間隔は均一であり、場所によらず一定である。つまり、間隔規定部材１５０は均一な厚みを有している。間隔規定部材１５０の厚みは、駆動電圧や可動ミラー部１１２に要求される傾斜角度などの諸条件から決定される。
【００１８】
基板保持部材１７０は、マイクロミラーチップ１１０の側面および電極基板１３０の側面と機械的および電気的に接合された二つの板状部材１７２で構成されている。二つの板状部材１７２は、互いに対向して配置されており、また、それぞれ、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０の二つの長辺側の側面に対向して配置されている。
【００１９】
マイクロミラーチップ１１０は、板状部材１７２と対向する長辺側の側面に接合端子１２２を有している。接合端子１２２は、図示しない配線を介して可動ミラー部１１２と電気的に接続されている。また電極基板１３０は、板状部材１７２と対向する長辺側の側面に接合端子１４２を有している。接合端子１４２は、図示しない配線を介して駆動電極１３２と電気的に接続されている。また、板状部材１７２は、マイクロミラーチップ１１０に対向する面に接合端子１８２を有し、電極基板１３０に対向する面に接合端子１８４を有している。接合端子１８２は、図示しない配線を介して接合端子１８４と電気的に接続されている。
【００２０】
マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０は同じ大きさをしており、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０の側面は同一平面上に整列している。間隔規定部材１５０もまた、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０は同じ大きさをしており、間隔規定部材１５０の側面もマイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０の側面と同一平面上に整列している。マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０と間隔規定部材１５０は、これらの側面が同一平面上に整列されることにより、位置決めされている。
【００２１】
ここでは、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０は、すべての側面が同一平面上に整列しているが、基板保持部材１７０と接合される少なくとも長辺側の側面が同一平面上に整列していればよい。
【００２２】
マイクロミラーチップ１１０の接合端子１２２と板状部材１７２の接合端子１８２は等しい配線ピッチで形成されている。また、電極基板１３０の接合端子１４２と板状部材１７２の接合端子１８４は、等しい配線ピッチで形成されている。板状部材１７２は、接合端子１８２がマイクロミラーチップ１１０の接合端子１２２に対向し、接合端子１８４が電極基板１３０の接合端子１４２に対向するように配置されている。
【００２３】
マイクロミラーチップ１１０の接合端子１２２と板状部材１７２の接合端子１８２とは、これらの間に配置された図示しない接合材を介して互いに機械的および電気的に接合されている。同様に、電極基板１３０の接合端子１４２と板状部材１７２の接合端子１８４とは、これらの間に配置された図示しない接合材を介して互いに機械的および電気的に接合されている。接合材は、たとえば、はんだ材である。このため、接合端子１２２，１４２，１８２，１８４には、接合材であるはんだ材で接合するための接合膜が形成されている。
【００２４】
マイクロミラーチップ１１０は、たとえば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）の半導体で構成される。電極基板１３０は、たとえば、シリコンで形成された半導体基板で構成される。間隔規定部材１５０は、たとえば、平坦度が良いガラス基板で構成される。好適なガラス基板としては、たとえば、シリコンと線膨張係数が近いホウケイ酸ガラスがあげられる。板状部材１７２は、たとえば、シリコン基板または平坦度が良いガラス基板で構成される。好適なガラス基板としては、たとえば、シリコンと線膨張係数が近いホウケイ酸ガラスがあげられる。マイクロミラーチップ１１０の側面に形成された接合端子１２２や電極基板１３０の側面に形成された接合端子１４２や板状部材１７２の接合端子１８２と接合端子１８４には、たとえば、はんだ接合が可能なニッケル金メッキやはんだメッキ、錫メッキが施されている。接合材であるはんだ材は、たとえば、ＳｎＡｇＣｕ等の鉛フリーはんだで構成される。好適なはんだ材としては、たとえば、マイクロミラーチップ１１０の耐熱性を考慮した低融点鉛フリーはんだ材があげられる。
【００２５】
（製造方法）
板状部材１７２の接合端子１８２と接合端子１８４に接合材を塗布する。接合端子１８２に接合材を塗布する代わりに、マイクロミラーチップ１１０の側面の接合端子１２２に接合材を塗布してもよい。また、接合端子１８４に接合材を塗布する代わりに、電極基板１３０の側面の接合端子１４２に接合材を塗布してもよい。
【００２６】
次に、電極基板１３０に間隔規定部材１５０を上から重ねて、電極基板１３０の駆動電極１３２と間隔規定部材１５０の逃げ孔１５２とを互いに位置合わせする。さらに、間隔規定部材１５０にマイクロミラーチップ１１０を上から重ねて、マイクロミラーチップ１１０の可動ミラー部１１２と電極基板１３０の駆動電極１３２とを互いに位置合わせする。
【００２７】
続いて、互いに重ねられ位置決めされたマイクロミラーチップ１１０と間隔規定部材１５０と電極基板１３０の積層構造体の側面に、基板保持部材１７０を構成する板状部材１７２を横から重ねて、マイクロミラーチップ１１０の側面の接合端子１２２と電極基板１３０の側面の接合端子１４３をそれぞれ板状部材１７２の接合端子１８２と接合端子１８４と位置決めする。
【００２８】
その後、リフローにより接合材を熱溶融させてマイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０と基板保持部材１７０とを互いに接合する。
【００２９】
以上の工程を経て、マイクロミラーデバイス１００が組み立てられる。接合後、間隔規定部材１５０を抜き去ってもよい。
【００３０】
（作用）
マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０とが基板保持部材１７０を介して互いに機械的および電気的に接合されている。基板保持部材１７０を構成する二つの板状部材１７２は、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０の二つの長辺側の側面に対向して配置されている。マイクロミラーチップ１１０と板状部材１７２とを接合する接合材は、マイクロミラーチップ１１０の側面とこれに対向している板状部材１７２の部分との間に配置されている。また、電極基板１３０と板状部材１７２とを接合する接合材は、電極基板１３０の側面とこれに対向している板状部材１７２の部分との間に配置されている。したがって、熱溶融された接合材の熱収縮は、マイクロミラーチップ１１０の平面度をほとんど低下させない。つまり、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０の対向面にほぼ垂直な方向の熱収縮の力は、その方向に関してはマイクロミラーチップ１１０と接合していないので、マイクロミラーチップ１１０を変形させることはない。マイクロミラーチップ１１０の平面度の測定方向は、電極基板１３０との対向面に垂直な方向で測定しているため、板状部材１７２との接合部の熱収縮方向と異なることから、測定する方向への基板変形は少ない。また、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０の対向面にほぼ平行な方向の熱収縮の力は、その方向の寸法が小さい板状部材１７２を変形させるかも知れないが、その方向の寸法が大きいマイクロミラーチップ１１０はほとんど変形させることはない。
【００３１】
（効果）
本実施形態のマイクロミラーデバイス１００では、上述したようにマイクロミラーチップ１１０は接合材の熱収縮によってほとんど変形されることがないので、接合材の熱収縮によるマイクロミラーチップ１１０の平面度の低下が低減される。
【００３２】
また、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０とがこれらの長辺側の側面に対向して配置された二つの基板保持部材１７０を介して互いに機械的および電気的に接合されている。このため、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０とが高い剛性で接合されている。また、マイクロミラーチップ１１０に対向する電極基板１３０の平面上において配線を引き回す領域が増える。さらに、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０とが対向する平面の面積を小型化できる。たとえば、マイクロミラーチップ１１０のミラー支持部１１４に径６００μｍの接合パッドが二列分形成された構成において、径６００μｍの二列分の径１２００μｍの領域を削除し、厚みが１０００μｍの板状部材１７２を使用することにより、マイクロミラーデバイス１００の幅を、１２００μｍ−１０００μｍで約２００μｍ、小型化できる。
【００３３】
間隔規定部材１５０がマイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０の間にあるため、ミラー駆動時のミラー支持部１１４の変形が抑えられ、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０との間隔が均一に保たれる。
【００３４】
マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０とが同じ外形寸法で構成されており、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０をワイヤーボンディングで導通を取る構成に較べて小型化が図られている。
【００３５】
＜第二の実施の形態＞
本発明の第二の実施の形態に係るマイクロミラーデバイスを図３と図４を参照して説明する。図３は、第二の実施の形態に係るマイクロミラーデバイスの分解斜視図、図４は、図３に示したマイクロミラーデバイスの組み立て完成斜視図である。図３と図４において、図１や図２に示した部材と同一の参照符号を付した部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。
【００３６】
（構成）
図３と図４に示すように、本実施形態のマイクロミラーデバイス２００は、マイクロミラーチップ１１０と、電極基板１３０と、マイクロミラーチップ１１０および電極基板１３０を保持している基板保持部材２５０とを有している。マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０の詳細は第一の実施の形態で説明した通りである。
【００３７】
基板保持部材２５０は、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０との間に配置されてマイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０の間隔を規定する間隔規定部材２５２と、マイクロミラーチップ１１０の側面および電極基板１３０の側面と機械的および電気的に接合された二つの板状部材２５４とを有している。
【００３８】
間隔規定部材２５２は一つの部材で構成され、可動ミラー部１１２との接触を避けるための逃げ孔２５６を有している。間隔規定部材２５２は均一な厚みを有している。すなわち、間隔規定部材２５２は、マイクロミラーチップ１１０に面接触する第一の面である上側平面と、電極基板１３０に面接触する第二の面である下側平面とを有し、上側平面と下側平面は互いに平行である。
【００３９】
二つの板状部材２５４は、互いに対向して配置され、間隔規定部材２５２を介して機械的に互いに接合されている。各板状部材２５４は、マイクロミラーチップ１１０に対向する面に接合端子２６２を有し、電極基板１３０に対向する面に接合端子２６４を有している。接合端子２６２は、図示しない配線を介して接合端子２６４と電気的に接続されている。接合端子２６２は、マイクロミラーチップ１１０の接合端子１２２と等しい配線ピッチで形成され、接合端子２６４は、電極基板１３０の接合端子１４２と等しい配線ピッチで形成されている。接合端子２６２，２６４の詳細は第一の実施の形態で説明した接合端子１８２，１８４と同様である。
【００４０】
言い換えれば、基板保持部材２５０は、実質的に、第一実施形態における間隔規定部材１５０と基板保持部材１７０とが一体化された構造となっている。
【００４１】
マイクロミラーチップ１１０は、その接合端子１２２が基板保持部材２５０の接合端子２６２と対向するように間隔規定部材２５２に上から重ねられ配置されており、接合端子１２２と接合端子２６２とが図示しない接合材を介して互いに機械的および電気的に接合されている。また、電極基板１３０は、その接合端子１４２が基板保持部材２５０の接合端子２６４と対向するように間隔規定部材２５２に下から重ねられ配置されており、接合端子１２２と接合端子２６４とが図示しない接合材を介して互いに機械的および電気的に接合されている。接合材の詳細は第一の実施の形態で説明した通りである。また、接合材による接合の手法は第一の実施の形態と同様である。
【００４２】
（作用・効果）
第二の実施の形態は、第一の実施の形態と同様の作用・効果を有している。さらに、第二の実施の形態では、マイクロミラーチップ１１０および電極基板１３０と接合される二つの板状部材２５４が間隔規定部材２５２と接合されている。このため、組み立ての際に、間隔規定部材２５２と板状部材２５４との間で位置ずれが生じることがない。これにより、マイクロミラーデバイス２００の組み立てが比較的容易である。
【００４３】
＜第三の実施の形態＞
本発明の第三の実施の形態に係るマイクロミラーデバイスを図５と図６を参照して説明する。図５は、第三の実施の形態に係るマイクロミラーデバイスの分解斜視図、図６は、図５に示したマイクロミラーデバイスの組み立て完成斜視図である。図５と図６において、図１や図２に示した部材と同一の参照符号を付した部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。
【００４４】
（構成）
図５と図６に示すように、本実施形態のマイクロミラーデバイス３００は、マイクロミラーチップ１１０と、電極基板１３０と、マイクロミラーチップ１１０および電極基板１３０を保持している基板保持部材３５０とを有している。マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０の詳細は第一の実施の形態で説明した通りである。
【００４５】
基板保持部材３５０は、マイクロミラーチップ１１０の側面および電極基板１３０の側面と機械的および電気的に接合された二つの板状部材３５２で構成されている。二つの板状部材３５２は、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０の二つの長辺側の側面に対向して配置されている。
【００４６】
各板状部材３５２は、マイクロミラーチップ１１０に対向する面に接合端子３６２を有し、電極基板１３０に対向する面に接合端子３６４を有している。接合端子３６２は、図示しない配線を介して接合端子３６４と電気的に接続されている。接合端子３６２は、マイクロミラーチップ１１０の接合端子１２２と等しい配線ピッチで形成され、接合端子３６４は、電極基板１３０の接合端子１４２と等しい配線ピッチで形成されている。接合端子３６２，３６４の詳細は、第一の実施の形態で説明した接合端子１８２，１８４と同様である。
【００４７】
各板状部材３５２は、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０との間に配置されてマイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０の間隔を規定する複数の間隔規定部材３５４を有している。間隔規定部材３５４は、可動ミラー部１１２と接触することのない位置に間隔を置いて配置されている。
【００４８】
間隔規定部材３５４はすべて同じ厚みを有している。さらに各間隔規定部材３５４は均一な厚みを有している。すなわち、各間隔規定部材３５４は、マイクロミラーチップ１１０に面接触する第一の面である上側平面と、電極基板１３０に面接触する第二の面である下側平面とを有し、上側平面と下側平面は互いに平行である。
【００４９】
マイクロミラーチップ１１０は、その接合端子１２２が板状部材３５２の接合端子３６２と対向するとともに、その下側平面が間隔規定部材３５４の上側平面と接するように配置されており、接合端子１２２と接合端子３６２とが図示しない接合材を介して互いに機械的および電気的に接合されている。また、電極基板１３０は、その接合端子１４２が接合端子３６４と対向するとともに、その上側平面が間隔規定部材３５４の下側平面と接するように配置されており、接合端子１４２と接合端子３６４とが図示しない接合材を介して互いに機械的および電気的に接合されている。接合材の詳細は第一の実施の形態で説明した通りである。また、接合材による接合の手法は第一の実施の形態と同様である。
【００５０】
（作用・効果）
第三の実施の形態は、第一の実施の形態と同様の作用・効果を有している。さらに、第三の実施の形態では、各板状部材３５２が間隔規定部材３５４を有している。このため、組み立ての際に、板状部材３５２と間隔規定部材３５４との間で位置ずれが生じることがない。これにより、マイクロミラーデバイス３００の組み立てが比較的容易である。
【００５１】
＜第四の実施の形態＞
本発明の第四の実施の形態に係るマイクロミラーデバイスを図７と図８を参照して説明する。図７は、第四の実施の形態に係るマイクロミラーデバイスの分解斜視図、図８は、図７に示したマイクロミラーデバイスの組み立て完成斜視図である。図７と図８において、図１や図２に示した部材と同一の参照符号を付した部材は同様の部材であり、その詳しい説明は省略する。
【００５２】
（構成）
図７と図８に示すように、本実施形態のマイクロミラーデバイス４００は、マイクロミラーチップ１１０Ａと、電極基板１３０Ａと、間隔規定部材１５０と、マイクロミラーチップ１１０Ａおよび電極基板１３０Ａを保持している基板保持部材４７０とを有している。間隔規定部材１５０の詳細は第一の実施の形態で説明した通りである。マイクロミラーチップ１１０Ａは、第一の実施の形態のマイクロミラーチップ１１０とほぼ同じ構成をしているが、マイクロミラーチップ１１０とは異なり、長辺側の側面に接合端子１２２を有するだけでなく、短辺側の側面にも接合端子１２４を有している。同様に、電極基板１３０Ａは、第一の実施の形態の電極基板１３０とほぼ同じ構成をしているが、電極基板１３０とは異なり、長辺側の側面に接合端子１４２を有するだけでなく、短辺側の側面にも接合端子１４４を有している。
【００５３】
基板保持部材４７０は、マイクロミラーチップ１１０Ａのすべての側面および電極基板１３０Ａのすべての側面と機械的および電気的に接合された四つの板状部材４７２，４７４で構成されている。二つの板状部材４７２は、互いに対向して配置されており、また、それぞれ、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０の二つの長辺側の側面に対向して配置されている。二つの板状部材４７４は、互いに対向して配置されており、また、それぞれ、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０の二つの短辺側の側面に対向して配置されている。
【００５４】
各板状部材４７２は、マイクロミラーチップ１１０Ａに対向する面に接合端子４８２を有し、電極基板１３０Ａに対向する面に接合端子４８４を有している。接合端子４８２は、図示しない配線を介して接合端子４８４と電気的に接続されている。接合端子４８２は、マイクロミラーチップ１１０Ａの接合端子１２２と等しい配線ピッチで形成され、接合端子４８４は、電極基板１３０Ａの接合端子１４２と等しい配線ピッチで形成されている。また、各板状部材４７４は、マイクロミラーチップ１１０Ａに対向する面に接合端子４８６を有し、電極基板１３０Ａに対向する面に接合端子４８８を有している。接合端子４８６は、図示しない配線を介して接合端子４８８と電気的に接続されている。接合端子４８６は、マイクロミラーチップ１１０Ａの接合端子１２４と等しい配線ピッチで形成され、接合端子４８８は、電極基板１３０Ａの接合端子１４４と等しい配線ピッチで形成されている。接合端子４８２，４８４，４８６，４８８の詳細は、第一の実施の形態で説明した接合端子１８２，１８４と同様である。
【００５５】
板状部材４７２は、接合端子４８２がマイクロミラーチップ１１０Ａの接合端子１２２に対向し、接合端子４８４が電極基板１３０Ａの接合端子１４２に対向するように配置されている。さらに、接合端子４８２と接合端子１２２とが、また接合端子４８４と接合端子１４２とが、図示しない接合材を介して互いに機械的および電気的に接合されている。また、板状部材４７４は、接合端子４８６がマイクロミラーチップ１１０Ａの接合端子１２４に対向し、接合端子４８８が電極基板１３０Ａの接合端子１４４に対向するように配置されている。さらに、接合端子４８６と接合端子１２４とが、また接合端子４８８と接合端子１４４とが、図示しない接合材を介して互いに機械的および電気的に接合されている。接合材の詳細は第一の実施の形態で説明した通りである。また、接合材による接合の手法は第一の実施の形態と同様である。
【００５６】
（作用・効果）
第四の実施の形態は、第一の実施の形態と同様の作用・効果を有している。
【００５７】
さらに、第四の実施の形態では、マイクロミラーチップ１１０Ａと電極基板１３０Ａのすべての側面が基板保持部材４７０と接合されている。このため、マイクロミラーチップ１１０Ａと電極基板１３０Ａの対向面に平行な両者間の位置ずれが好適に抑えられる。これにより、外部から応力が加わってもマイクロミラーチップ１１０Ａと電極基板１３０Ａの相互間の位置ずれが好適に抑えられる。
【００５８】
また、マイクロミラーチップ１１０Ａと電極基板１３０Ａは、長辺側の側面だけでなく短辺側の側面にも接合端子を有している。言い換えれば、接合端子を設ける領域が長辺側の側面に加えて短辺側の側面にも振り分けられている。このため、マイクロミラーチップ１１０Ａと電極基板１３０Ａは、マイクロミラーチップ１１０と電極基板１３０に比べて小さい外形寸法に作製可能である。これにより、マイクロミラーデバイス４００は、第一〜第三の実施の形態のマイクロミラーデバイスと比較して、小型化を図ることが可能である。
【００５９】
［変形例］
第四の実施の形態に係るマイクロミラーデバイスの変形例について図９を参照して説明する。図９は、図７と図８に示した基板保持部材に代えて使用可能な別の基板保持部材を示している。
【００６０】
上述した基板保持部材４５０は四つの板状部材４７２，４７４で構成されているが、図９に示すように、この変形例に係る基板保持部材４５０Ａは一つの枠状部材４７６で構成されている。枠状部材４７６は、内周面のうち、マイクロミラーチップ１１０Ａの長辺側の側面に対向する部分に接合端子４８２を有し、電極基板１３０Ａの長辺側の側面に対向する部分に接合端子４８４を有し、マイクロミラーチップ１１０Ａの短辺側の側面に対向する部分に接合端子４８６を有し、電極基板１３０Ａの短辺側の側面に対向する部分に接合端子４８８を有している。
【００６１】
基板保持部材４５０Ａを使用したマイクロミラーデバイスもまたマイクロミラーデバイス４００と同様の作用・効果を有する。また、基板保持部材４５０では板状部材４７２，４７４の相互間の位置合わせが必要であるが、基板保持部材４５０Ａは、一つの枠状部材４７６で構成されているため、そのような位置合わせを必要としないので、マイクロミラーデバイス４００の組み立てが比較的容易である。
【００６２】
これまで、図面を参照しながら本発明の実施形態を述べたが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において様々な変形や変更が施されてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１００…マイクロミラーデバイス、１１０…マイクロミラーチップ、１１２…可動ミラー部、１１４…ミラー支持部、１１６…ヒンジ部、１１８…開口部、１２２，１２４…接合端子、１３０…電極基板、１３２…駆動電極、１４２，１４３，１４４…接合端子、１５０…間隔規定部材、１５２…逃げ孔、１７０…基板保持部材、１７２…板状部材、１８２，１８４…接合端子、２００…マイクロミラーデバイス、２５０…基板保持部材、２５２…間隔規定部材、２５４…板状部材、２５６…逃げ孔、２６２，２６４…接合端子、３００…マイクロミラーデバイス、３５０…基板保持部材、３５２…板状部材、３５４…間隔規定部材、３６２，３６４…接合端子、４００…マイクロミラーデバイス、１１０Ａ…マイクロミラーチップ、１３０Ａ…電極基板、４５０…基板保持部材、４７０…基板保持部材、４７２，４７４…板状部材、４７６…枠状部材、４８２，４８４，４８６，４８８…接合端子、４５０Ａ…基板保持部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動ミラー部を備えた第一の基板と、
前記第一の基板から間隔を置いて前記第一の基板に対向して配置された第二の基板と、
前記第一および第二の基板を保持している基板保持部材であり、前記第一および第二の基板の側面と機械的および電気的に接合された基板保持部材とを備えている、マイクロミラーデバイス。
【請求項２】
前記第一および第二の基板の間に配置されて前記第一および第二の基板の間隔を規定する間隔規定部材をさらに備えている、請求項１に記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項３】
前記基板保持部材が、前記第一および第二の基板の間に配置されて前記第一および第二の基板の間隔を規定する間隔規定部材を有している、請求項１に記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項４】
前記間隔規定部材は、前記第一の基板に面接触する第一の平面と、前記第二の基板に面接触する第二の平面とを有し、前記第一および第二の平面は互いに平行である、請求項２または３に記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項５】
前記間隔規定部材は一つの部材で構成され、前記可動ミラーとの接触を避けるための逃げ孔を有している、請求項４に記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項６】
前記間隔規定部材は間隔を置いて配置された複数の部材で構成されている、請求項３に記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項７】
前記基板保持部材が一つの部材で構成され、互いに対向して配置され、前記間隔規定部材を介して機械的に接合された二つの板状部材を有している、請求項３に記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項８】
前記基板保持部材が複数の部材で構成され、互いに対向して配置された少なくとも二つの板状部材を有している、請求項１または２に記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項９】
前記基板保持部材が、前記第一および第二の基板のすべての側面にそれぞれ対向して配置された板状部材を有している、請求項８に記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項１０】
前記基板保持部材が、前記第一および第二の基板のすべての側面を取り囲む一つの枠状部材で構成されている、請求項２に記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項１】
可動ミラー部を備えた第一の基板と、
前記第一の基板から間隔を置いて前記第一の基板に対向して配置された第二の基板と、
前記第一および第二の基板を保持している基板保持部材であり、前記第一および第二の基板の側面と機械的および電気的に接合された基板保持部材とを備えている、マイクロミラーデバイス。
【請求項２】
前記第一および第二の基板の間に配置されて前記第一および第二の基板の間隔を規定する間隔規定部材をさらに備えている、請求項１に記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項３】
前記基板保持部材が、前記第一および第二の基板の間に配置されて前記第一および第二の基板の間隔を規定する間隔規定部材を有している、請求項１に記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項４】
前記間隔規定部材は、前記第一の基板に面接触する第一の平面と、前記第二の基板に面接触する第二の平面とを有し、前記第一および第二の平面は互いに平行である、請求項２または３に記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項５】
前記間隔規定部材は一つの部材で構成され、前記可動ミラーとの接触を避けるための逃げ孔を有している、請求項４に記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項６】
前記間隔規定部材は間隔を置いて配置された複数の部材で構成されている、請求項３に記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項７】
前記基板保持部材が一つの部材で構成され、互いに対向して配置され、前記間隔規定部材を介して機械的に接合された二つの板状部材を有している、請求項３に記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項８】
前記基板保持部材が複数の部材で構成され、互いに対向して配置された少なくとも二つの板状部材を有している、請求項１または２に記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項９】
前記基板保持部材が、前記第一および第二の基板のすべての側面にそれぞれ対向して配置された板状部材を有している、請求項８に記載のマイクロミラーデバイス。
【請求項１０】
前記基板保持部材が、前記第一および第二の基板のすべての側面を取り囲む一つの枠状部材で構成されている、請求項２に記載のマイクロミラーデバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１８１８３４（Ｐ２０１０−１８１８３４Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７７０３（Ｐ２００９−２７７０３）
【出願日】平成２１年２月９日（２００９．２．９）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月９日（２００９．２．９）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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