真空パッケージによる低電圧高速レーザディスプレー用マイクロミラーの研究

真空封装低压高速激光显示微镜研究

基本信息

批准号：
10J02134
负责人：
チュマンホアン
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J02134/
关键词：
Micro-mirror Laser scanning display Air damping Vacuum package Anodic bonding Metal can

项目摘要

本研究では、回転構造体の外縁部に配置した櫛歯型静電駆動アクチュエータを備えた小型2次元マイクロミラースキャナーの開発を行った。2軸方向走査を実現するための多数の電極配線に構造体を利用した。差動AC駆動方式により、大気中での内側ミラーとジンバルフレームの共振周波数はそれぞれ24.88kHzと592Hzであり、共振時の走査角度はそれぞれ21°と24°であった。シリコン・ガラスの陽極接合や低融点金属リフロー等を使用した真空中における2次元マイクロミラーの設計、製作及びパッケージ技術を確立した。従来の真空パッケージ技術では、気密シール及びパッケージ内の空気除去のために接続面の高い平坦度が要求されていた問題点があった。この問題点を解決するために、陽極接合と低融点合金Snを用いた突起形状のAu/Sn/Crのリフローを組み合わせることによって、非常に効果的な真空パッケージ技術を実現した。マイクロミラーは、所定のギャップで2枚のパイレックスガラスに挟み陽極接合が行われるが、そのギャップによるスクイーズ空気膜による減衰特性も調べた。パッケージされたマイクロミラーの内側ミラーとジンバルフレームが共振時に25°の走査角度が得られるための必要な駆動電圧はそれぞれ20Vと17Vであった。このときの共振周波数はそれぞれ30kHzと290Hzであった。要約すると、スキャンレーザーディスプレーのために、マイクロミラーの設計、作成及び真空ウエハーレベルパッケージを行い、高速スキャン、高回転角及び低駆動電圧を同時に満たす条件の2次元マイクロミラーを実現した。これらの研究成果は、国内学会(5件)及び国際学会(3件)で発表し、査読付論文(1件)がジャーナルに掲載され、1件は査読中である。

在这项研究中，我们开发了一个小的2D微骨扫描仪，该扫描仪配备了位于旋转结构外边缘的梳子齿式静电驱动的执行器。用于大量电极接线以实现双轴扫描。由于AC驱动系统的差异，大气中内镜和阳性框架的共振频率分别为24.88 kHz和592 Hz，共振的扫描角分别为21°和24°。我们已经使用硅玻璃和低熔点金属回流的阳极键合建立了用于真空中二维微龙的设计，制造和包装技术。传统的真空包装技术存在一个问题，即密封密封并在包装内部拆除空气所需的连接表面的高平坦度。为了解决这个问题，通过将阳极键合与使用低熔点合金SN的Au/sn/cr的回流相结合，可以实现高效的真空包装技术。在给定间隙处的两个pyrex玻璃之间呈阳极键合，并且还检查了由于间隙引起的挤压空气膜的阻尼特性。包装微龙的内部镜子和跨膜框架所需的驾驶电压分别为20V和17V，在谐振时获得25°扫描角。目前的共振频率分别为30 kHz和290 Hz。总而言之，对于扫描激光显示器，设计，创建了微rr子和真空晶圆包装，以实现二维微龙族，并具有同时满足高速扫描，高速旋转角度和低驱动电压的条件。这些研究发现已在国内学术社会（5）和国际学术社会（3）中提出，并在期刊上发表了经过同行评审的文章（1），其中一篇是同行评审。