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KR100692449B1 - 마이크로미러 소자 - Google Patents

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KR100692449B1
KR100692449B1 KR1020040080327A KR20040080327A KR100692449B1 KR 100692449 B1 KR100692449 B1 KR 100692449B1 KR 1020040080327 A KR1020040080327 A KR 1020040080327A KR 20040080327 A KR20040080327 A KR 20040080327A KR 100692449 B1 KR100692449 B1 KR 100692449B1
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KR
South Korea
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micromirror
mirror
wiring board
substrate
wiring
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미샤오유
소네다히로미츠
우에다사토시
사와키잇페이
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후지쯔 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은 미러면의 증가에 따른 소자의 대형화를 억제하면서, 미러면의 작동 상태를 알맞게 검출 가능한 마이크로미러 소자를 제공하는 것을 과제로 한다.
프레임부(130)와, 미러부를 갖는 가동부(110, 120)와, 프레임부(130) 및 가동부(110, 120)를 연결하는 토션바(150)가 형성되어 있는 마이크로미러 기판(100)과, 배선 패턴(210)이 형성되어 있는 배선 기판(200)과, 마이크로미러 기판(100) 및 배선 기판(200)을 이격(離隔)시키면서 프레임부(130) 및 배선 패턴(210)을 전기적으로 접속하기 위한 도전 스페이서(300)를 구비하는 마이크로미러 소자(X1)로서, 배선 기판(200)은 마이크로미러 기판(100)에 대향하는 제 1 면(201)을 갖고, 제 1 면(201)에는 미러부의 회전 각도를 검출하기 위한 검출 수단(400)이 설치되어 있다.
마이크로미러 소자, 광스위칭 장치, 배선 기판

Description

마이크로미러 소자{MICRO-MIRROR DEVICE}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 마이크로미러 소자의 사시도.
도 2는 도 1에 나타낸 마이크로미러 소자의 분해사시도.
도 3은 도 1에 나타낸 마이크로미러 소자의 단면도.
도 4는 도 1에 나타낸 마이크로미러 소자의 마이크로미러 기판의 이면도.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 마이크로미러 소자의 사시도.
도 6은 도 5에 나타낸 마이크로미러 소자의 분해사시도.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 마이크로미러 소자의 단면(斷面) 구조를 나타내는 부분 단면도.
도 8은 검출 수단의 다른 예를 나타내는 사시도.
도 9는 배선 기판의 다른 예를 나타내는 요부(要部) 단면도.
도 10은 광스위칭 장치의 일례의 개략 구성도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
X1, X2 : 마이크로미러 소자
X2' : 마이크로미러 유닛
100 : 마이크로미러 기판
110 : 미러 형성부
120 : 내측 프레임
130 : 외측 프레임
130' : 공통 외측 프레임
140, 150 : 토션바(torsion-bar)
200 : 배선 기판
210 : 배선 패턴
300 : 도전 스페이서
301, 302 : 볼 범프
400 : 광센서 유닛
800 : 정전 용량형 센서 유닛
본 발명은 복수의 광파이버 사이의 광로(光路) 전환을 행하는 광스위칭 장치 등에 일체로 구성되는 소자로서, 광반사에 의해 광의 진행 방향을 변경하기 위한 마이크로미러 소자에 관한 것이다.
최근, 광통신 기술이 다양한 분야에서 널리 이용되게 되었다. 광통신에 있어서는, 광파이버를 매체로 하여 광신호가 전송되고, 광신호의 전송 경로를 일정 파이버로부터 다른 파이버로 전환하기 위해서는, 일반적으로 소위 광스위칭 장치가 사용되고 있다. 양호한 광통신을 달성하는데 광스위칭 장치에 요구되는 특성으로 서는, 전환 동작에서의 대용량성, 고속성, 고(高)신뢰성 등을 들 수 있다. 이러한 관점으로부터, 광스위칭 장치에 일체로 구성되는 스위칭 소자로서는, 마이크로 머시닝(micro-machining) 기술에 의해 제조되는 마이크로미러 소자가 주목받고 있다. 마이크로미러 소자에 의하면, 광스위칭 장치에서의 입력측의 광전송로와 출력측의 광전송로 사이에서 광신호를 전기 신호로 변환하지 않고 광신호의 상태로 스위칭 처리를 행할 수 있어, 상술한 특성을 얻는데 적합하기 때문이다.
마이크로 머시닝 기술에 의해 제조한 마이크로미러 소자를 사용한 광스위칭 장치는, 예를 들어, 국제공개 WO00/20899호 공보나 논문 「Fully Provisioned 112×112 Micro-Mechanical Optical Crossconnect with 35.8Tb/sec Demonstrated Capacity(Proc. 25th Optical Fiber Communication Conf. Baltimore. PD12(2000))」 등에 개시되어 있다.
도 10은 일반적인 광스위칭 장치(500)의 개략 구성을 나타낸다. 광스위칭 장치(500)는 한 쌍의 마이크로미러 어레이(501, 502)와, 입력 파이버 어레이(503)와, 출력 파이버 어레이(504)와, 복수의 마이크로 렌즈(505, 506)를 구비한다. 입력 파이버 어레이(503)는 소정 수의 입력 파이버(503a)로 이루어지고, 마이크로미러 어레이(501)에는 각 입력 파이버(503a)에 대응하는 마이크로미러 소자(501a)가 복수 배열 설치되어 있다. 마찬가지로, 출력 파이버 어레이(504)는 소정 수의 출력 파이버(504a)로 이루어지고, 마이크로미러 어레이(502)에는 각 출력 파이버(504a)에 대응하는 마이크로미러 소자(502a)가 복수 배열 설치되어 있다. 마이크 로미러 소자(501a, 502a)는 각각 광을 반사하기 위한 미러면을 갖고, 상기 미러면의 방향을 제어할 수 있게 구성되어 있다. 복수의 마이크로 렌즈(505)는 각각 입력 파이버(503a)의 단부(端部)에 대향하도록 배치되어 있다. 마찬가지로, 복수의 마이크로 렌즈(506)는 각각 출력 파이버(504a)의 단부에 대향하도록 배치되어 있다.
광전송 시에 있어서, 입력 파이버(503a)로부터 출사되는 광(L1)은 대응하는 마이크로 렌즈(505)를 통과함으로써, 서로 평행광으로 되고, 마이크로미러 어레이(501)를 향한다. 광(L1)은 대응하는 마이크로미러 소자(501a)에서 반사되고, 마이크로미러 어레이(502)로 편향된다. 이 때, 마이크로미러 소자(501a)의 미러면은 광(L1)을 원하는 마이크로미러 소자(502a)에 입사시키도록 미리 소정의 방향을 향하고 있다. 다음으로, 광(L1)은 마이크로미러 소자(502a)에서 반사되고, 출력 파이버 어레이(504)로 편향된다. 이 때, 마이크로미러 소자(502a)의 미러면은 원하는 출력 파이버(504a)에 광(L1)을 입사시키도록 미리 소정의 방향을 향하고 있다.
이와 같이, 광스위칭 장치(500)에 의하면, 각 입력 파이버(503a)로부터 출사한 광(L1)은 마이크로미러 어레이(501, 502)에서의 편향에 의해 원하는 출력 파이버(504a)에 도달한다. 즉, 입력 파이버(503a)와 출력 파이버(504a)는 일대일로 접속된다. 그리고, 마이크로미러 소자(501a, 502a)에서의 편향 각도를 적절히 변경함으로써, 광(L1)이 도달하는 출력 파이버(504a)가 전환된다.
상술한 바와 같은 광스위칭 장치(500)에서는, 광통신망이 대규모화될수록 파이버 수는 증가하고, 따라서, 마이크로미러 어레이에 일체로 구성되는 마이크로미 러 소자 내지 미러면의 수도 증가한다. 미러면의 수가 증가할수록 상기 미러면을 구동하기 위해 필요한 배선의 양은 증가하기 때문에, 단일 마이크로미러 어레이에서 배선 형성에 필요한 면적은 증대된다. 동일 기판에 대하여 미러면과 함께 배선 패턴을 형성할 경우, 배선 형성 영역이 확대될수록 미러면 사이의 피치를 크게 할 필요가 있다. 그 결과, 상기 기판 내지 마이크로미러 어레이가 커지게 된다. 또한, 미러면의 수가 증가하면, 동일 기판에 대하여 미러면과 함께 배선 패턴을 형성하는 것 자체가 곤란해지는 경향이 있다.
한편, 이러한 문제를 해결하기 위해, 요동(搖動) 가능한 미러면과 이 미러면을 구동하기 위한 배선 패턴을 각각 별도의 기판에 형성하고, 이들 기판을 도전 스페이서에 의해 전기적으로 접속하여 구성된 마이크로미러 소자가 제안되어 있다(예를 들어, 일본국 특개2003-344785호 공보를 참조). 이러한 구성에 있어서는, 미러면을 구동하기 위한 배선 패턴이 미러면을 형성하는 기판은 다른 기판에 형성되어 있기 때문에, 파이버 수의 증가에 따라 미러면의 수가 증가하여도, 미러면의 형성 피치가 커지는 것을 억제하는 것이 가능해진다. 그 결과, 마이크로미러 소자의 대형화를 억제할 수 있다.
그런데, 광통신망의 대규모화에 의해 파이버 수가 증가하면, 입력 파이버와 출력 파이버를 일대일로 접속할 때의 조합 수를 늘릴 수 있다. 이와 같이 파이버끼리의 접속 조합이 증가할수록 마이크로미러 소자에서의 미러면 방향은 높은 정밀도로 제어될 필요가 있기 때문에, 모든 미러면의 작동 상태를 알맞게 검출하는 것 이 요청되고 있다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 안출된 것으로서, 미러면의 증가에 따른 소자의 대형화를 억제하면서, 미러면의 작동 상태를 알맞게 검출 가능한 마이크로미러 소자를 제공하는 것을 과제로 하고 있다.
본 발명의 제 1 측면에 의해 제공되는 마이크로미러 소자는, 프레임부와, 미러부를 갖는 가동부와, 상기 프레임부 및 상기 가동부를 연결하는 토션바가 형성되어 있는 마이크로미러 기판과, 배선 패턴이 형성되어 있는 배선 기판과, 상기 마이크로미러 기판 및 상기 배선 기판을 이격(離隔)시키면서 상기 프레임부 및 상기 배선 패턴을 전기적으로 접속하기 위한 도전 스페이서를 구비하는 마이크로미러 소자로서, 상기 배선 기판은 상기 마이크로미러 기판에 대향하는 제 1 면을 갖고, 상기 제 1 면에는 상기 미러부의 회전 각도를 검출하기 위한 검출 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 1 측면에 따른 마이크로미러 소자에서는, 미러부가 형성되어 있는 마이크로미러 기판과, 배선이 형성되어 있는 배선 기판은 도전 스페이서에 의해 이격되어 있는 동시에, 배선 기판 위에는 미러부의 회전 각도를 검출하기 위한 검출 수단이 설치되어 있다. 상기 검출 수단은 도전 스페이서를 통하여 마이크로미러 기판과 배선 기판을 접속함으로써 양 기판의 사이에 생긴 공간을 이용하여 설치되어 있다. 그 때문에, 검출 수단을 마이크로미러 소자로부터 분리한 다른 부재에 설치할 필요가 없어, 검출 수단을 설치함으로써 마이크로미러 소자가 대형화되 지는 않는다. 또한, 검출 수단은 배선 기판 위에 설치되어 있기 때문에, 검출 대상인 미러부와는 비교적 근접하고 있다. 이 때문에, 미러부의 작동 상태를 양호한 정밀도로 검출하는 것이 가능해진다. 또한, 미러부를 갖는 가동부와, 이것을 구동하기 위해 필요한 배선은 각각 별도의 기판에 형성되어 있다. 따라서, 가동부와 배선을 동일 기판에 형성하는 것에 기인하여 마이크로미러 소자가 대형화되지는 않는다. 예를 들면, 복수의 미러부 내지 가동부를 갖는 경우일지라도, 마이크로미러 기판에 형성되는 미러부 수의 증가에 따라 상기 미러부의 형성 피치가 커지는 것은 적절히 회피할 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 제 1 측면에 의하면, 마이크로미러 소자의 대형화를 억제하면서, 마이크로미러 소자의 미러부의 작동 상태를 알맞게 검출할 수 있다.
본 발명의 제 2 측면에 의해 제공되는 마이크로미러 소자는, 프레임부와, 미러부를 갖는 가동부와, 상기 프레임부 및 상기 가동부를 연결하는 토션바를 구비하는 복수의 마이크로미러 유닛이 일체적으로 형성되어 있는 마이크로미러 기판과, 배선 패턴이 형성되어 있는 배선 기판과, 상기 마이크로미러 기판 및 상기 배선 기판을 이격시키면서 상기 프레임부 및 상기 배선 패턴을 전기적으로 접속하기 위한 도전 스페이서를 구비하는 마이크로미러 소자로서, 상기 배선 기판은 상기 마이크로미러 기판에 대향하는 제 1 면을 갖고, 상기 제 1 면에는 상기 각 미러부마다의 회전 각도를 검출하기 위한 복수의 검출 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 측면에 따른 마이크로미러 소자에서는, 미러부를 갖는 복수 의 마이크로미러 유닛이 형성되어 있는 마이크로미러 기판과, 배선이 형성되어 있는 배선 기판은 도전 스페이서에 의해 이격되어 있는 동시에, 배선 기판 위에는 미러부의 회전 각도를 검출하기 위한 복수의 검출 수단이 설치되어 있다. 상기 복수의 검출 수단은 도전 스페이서를 통하여 마이크로미러 기판과 배선 기판을 접속함으로써 양 기판의 사이에 생긴 공간을 이용하여 설치되어 있다. 그 때문에, 복수의 검출 수단을 마이크로미러 소자로부터 분리한 다른 부재에 설치할 필요가 없어, 복수의 검출 수단을 설치함으로써 마이크로미러 소자가 대형화되지는 않는다. 또한, 각 검출 수단은 배선 기판 위에 설치되어 있기 때문에, 검출 대상인 각 미러부와는 비교적 근접하고 있다. 이 때문에, 미러부의 작동 상태를 양호한 정밀도로 검출하는 것이 가능해진다. 또한, 미러부를 갖는 복수의 가동부와, 각 가동부를 구동하기 위한 배선은 각각 별도의 기판에 형성되어 있다. 따라서, 가동부와 배선을 동일 기판에 형성하는 것에 기인하여 마이크로미러 소자가 대형화되지는 않는다. 즉, 마이크로미러 기판에 형성되는 미러부의 수가 증가하여도, 상기 미러부의 형성 피치를 일정하게 유지할 수 있고, 그 결과, 소자의 과도한 대형화를 억제할 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 제 2 측면에 의하면, 마이크로미러 소자의 대형화를 억제하면서, 마이크로미러 소자의 미러부의 작동 상태를 알맞게 검출할 수 있다.
본 발명의 제 1 및 제 2 측면에 있어서, 바람직하게는, 상기 검출 수단은 광센서를 이용하여 구성되어 있다. 또는, 상기 검출 수단은 정전 용량형 센서를 이용하여 구성되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 검출 대상인 미러부와는 비접촉으 로 미러부의 회전 각도를 검출할 수 있다. 따라서, 미러부의 회전 각도를 검출할 때에, 미러부의 작동은 전혀 영향을 받지 않는다.
바람직하게는, 상기 배선 기판은 상기 제 1 면과는 반대인 제 2 면을 갖고, 상기 제 2 면에는 상기 배선 패턴의 일부가 형성되어 있는 동시에, 상기 배선 기판은 상기 제 1 면에 형성되어 있는 배선 패턴과 상기 제 2 면에 형성되어 있는 배선 패턴을 전기적으로 접속하도록 상기 배선 기판을 관통하는 도전 연락부를 갖는다. 본 발명에서는, 배선 기판의 제 2 면에 대하여 배선 패턴이 형성되어 있다. 이 때문에, 배선 기판의 제 1 면에 검출 수단이 설치되어 있어도, 배선 패턴을 제 2 면에 형성함으로써, 배선 형성 영역을 충분히 확보할 수 있다.
바람직하게는, 상기 도전 연락부는 금속, 반도체, 도전성 유기물 중 어느 하나의 도전성 재료에 의해 구성되어 있다. 바람직하게는, 상기 도전성 재료는 도금 처리, CVD법, LPCVD법, MOCVD법 중 어느 하나의 방법을 이용하여 형성되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 도전 연락부를 통한 제 1 면에 형성된 배선 패턴과 제 2 면에 형성된 배선 패턴의 전기적 접속을, 도전 연락부를 통하여 적절히 달성할 수 있다.
바람직하게는, 상기 도전 스페이서는 단일 범프 또는 적층되는 복수의 범프로 이루어진다. 바람직한 실시예에서는, 상기 도전 스페이서는 상기 배선 패턴 또는 상기 프레임부의 적어도 한쪽에 전극 패드를 통하여 접속하고 있다. 이러한 구성 대신에, 또는 이러한 구성과 함께, 상기 도전 스페이서는 상기 배선 패턴 또는 상기 프레임부의 적어도 한쪽에 도전성 접착제를 통하여 접속하고 있는 것이 바람 직하다. 이러한 구성에 의해, 도전 스페이서를 통한 배선 패턴과 프레임부의 전기적 접속을 적절히 달성할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 마이크로미러 소자(X1)의 사시도이다. 도 2는 마이크로미러 소자(X1)의 분해사시도이다. 도 3은 도 1의 III-III선에 따른 단면도이다.
마이크로미러 소자(X1)는 마이크로미러 기판(100)과, 배선 기판(200)과, 이들 사이에 개재(介在)되는 도전 스페이서(300)와, 광센서 유닛(400)을 구비한다. 마이크로미러 기판(100)은 미러 형성부(110)와, 이것을 둘러싸는 내측 프레임(120)과, 내측 프레임(120)을 둘러싸는 외측 프레임(130)과, 미러 형성부(110) 및 내측 프레임(120)을 연결하는 한 쌍의 토션바(140)와, 내측 프레임(120) 및 외측 프레임(130)을 연결하는 한 쌍의 토션바(150)를 구비한다. 한 쌍의 토션바(140)는 내측 프레임(120)에 대한 미러 형성부(110)의 회전 동작의 회전축심(回轉軸心) A1을 규정한다. 한 쌍의 토션바(150)는 외측 프레임(130)에 대한 내측 프레임(120) 및 이것에 따른 미러 형성부(110)의 회전 동작의 회전축심 A2를 규정한다. 회전축심 A1과 회전축심 A2는 대략 직교하고 있다. 이와 같이, 마이크로미러 기판(100)에는 2축형의 마이크로미러가 형성되어 있다.
본 실시예의 마이크로미러 기판(100)은, 예를 들어, 두께 100㎛의 제 1 실리콘층과, 예를 들어, 두께 100㎛의 제 2 실리콘층과, 이들 사이에 삽입된, 예를 들어, 두께 1㎛의 절연층으로 이루어지는 적층 구조를 갖는 SOI(Silicon on Insulator) 웨이퍼로부터 마이크로 머시닝 기술에 의해 형성된 것이다. 구체적으로는, 마이크로미러 기판(100)은 포토리소그래피, DRIE(Deep Reactive Ion Etching) 등의 건식 에칭 기술, 습식 에칭 기술 등을 이용하여 제 1 실리콘층, 제 2 실리콘층, 및 절연층의 일부를 에칭 제거함으로써 형성된 것이다. 제 1 실리콘층 및 제 2 실리콘층은 실리콘에 대하여 P이나 As 등의 n형 불순물 또는 B 등의 p형 불순물이 도핑되어 도전성이 부여되어 있다. 다만, 본 발명에서는, 마이크로미러 기판(100)은 다른 형태의 기판으로부터 제조할 수도 있다.
미러 형성부(110)는 그 상면에 미러면(111)이 박막 형성되고, 그 하면에 광센서 유닛으로부터의 조사광을 반사하기 위한 반사면(112)이 미러면(111)과 동일하게 박막 형성되어 있다. 또한, 미러 형성부(110)의 서로 대향하는 2개의 측면에는 빗살형 전극(110a, 110b)이 설치되어 있다. 미러 형성부(110)는 제 1 실리콘층에 유래한다.
내측 프레임(120)은 내측 프레임 주부(主部)(121)와, 한 쌍의 전극 베이스(122)와, 이들 사이의 절연층으로 이루어지는 적층 구조를 갖고, 내측 프레임 주부(121)와 전극 베이스(122)는 절연층에 의해 전기적으로 분단(分斷)되어 있다. 한 쌍의 전극 베이스(122)에는 내측으로 연장 돌출되는 빗살형 전극(122a, 122b)이 설치되어 있다. 내측 프레임 주부(121)에는 외측으로 연장 돌출되는 빗살형 전극(121a, 121b)이 설치되어 있다. 빗살형 전극(122a, 122b)은 미러 형성부(110)의 빗살형 전극(110a, 110b) 아래쪽에 위치하고 있으며, 미러 형성부(110)의 회전 동작 시에서 빗살형 전극(110a, 110b)과 맞닿지 않도록 배치되어 있다. 내측 프레임 주부(121)는 제 1 실리콘층에 유래하고, 한 쌍의 전극 베이스(122)는 제 2 실리콘층에 유래한다.
각 토션바(140)는 미러 형성부(110)와 내측 프레임 주부(121)에 접속하고 있으며, 제 1 실리콘층에 유래한다.
외측 프레임(130)은 제 1 외측 프레임부(131)와, 제 2 외측 프레임부(132)와, 이들 사이의 절연층으로 이루어지는 적층 구조를 갖고, 제 1 외측 프레임부(131)와 제 2 외측 프레임부(132)는 절연층에 의해 전기적으로 분단되어 있다. 제 2 외측 프레임부(132)에는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 공극(空隙)을 통하여 제 1 아일랜드(134), 제 2 아일랜드(135), 제 3 아일랜드(136), 및 제 4 아일랜드(137)가 설치되어 있다. 제 1 내지 제 4 아일랜드(134∼137)에는 각각 전극 패드(138a∼138d)가 설치되어 있다. 전극 패드(138a∼138d)는 Au 또는 Al으로 이루어진다. 제 3 아일랜드(136) 및 제 4 아일랜드(137)에는 각각 내측으로 연장 돌출되는 빗살형 전극(132a, 132b)이 설치되어 있다. 빗살형 전극(132a, 132b)은 각각 내측 프레임 주부(121)의 빗살형 전극(121a, 121b) 아래쪽에 위치하고 있는데, 내측 프레임(120)의 회전 동작 시에서 빗살형 전극(121a, 121b)의 빗살과 맞닿지 않도록 배치되어 있다. 제 1 외측 프레임부(131)는 제 1 실리콘층에 유래하고, 제 2 외측 프레임부(132)는 제 2 실리콘층에 유래한다.
각 토션바(150)는 상층(151)과, 하층(152)과, 이들 사이의 절연층으로 이루어지는 적층 구조를 갖고, 상층(151)과 하층(152)은 절연층에 의해 전기적으로 분단되어 있다. 이 절연층은 공기층일 수도 있다. 상층(151)은 내측 프레임 주부 (121)와 제 1 외측 프레임부(131)에 접속하고, 하층(152)은 전극 베이스(122)와 제 2 외측 프레임부(132)에 접속한다. 상층(151)은 제 1 실리콘층에 유래하고, 하층(152)은 제 2 실리콘층에 유래한다.
배선 기판(200)은 제 1 면(201) 및 제 2 면(202)을 갖는다. 제 1 면(201)에는 소정의 배선 패턴(210)이 형성되어 있다. 배선 패턴(210)에는 도통(導通) 접속용의 4개의 전극 패드(211a∼211d) 및 외부 접속용의 4개의 전극 패드(212a∼212d)가 포함된다. 전극 패드(211a∼211d)는 마이크로미러 기판에 설치되어 있는 전극 패드(138a∼138d)에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 배선 기판(200)의 본체는, 예를 들어, 두께 300㎛의 Si 등의 반도체 기판이나 유리 기판 등이다. 배선 기판(200)의 제 1 면(201)은 기계 연삭(硏削) 등에 의해 평탄화를 위한 가공이 행해진다. 따라서, 배선 기판(200)에 있어서는, 제 1 면(201)의 평면도를 높게 유지할 수 있다. 배선 패턴(210)은 배선 기판(200)의 제 1 면(201)에 대하여 금속 재료를 성막한 후에 이것을 패터닝함으로써 형성된다. 금속 재료로서는, Au이나 Al을 사용할 수 있다. 또한, 성막 방법으로서는, 스퍼터링법이나 도금 처리를 채용할 수 있다.
도전 스페이서(300)는 마이크로미러 기판의 전극 패드(138a∼138d)와 배선 기판의 전극 패드(211a∼211d) 사이에 개재되어 있다. 본 실시예에서는, 도전 스페이서(300)는 Au 볼 범프가 2단으로 적층된 구조를 가지며, 전극 패드(211a∼211d)와는 융착(融着)되어 있고, 전극 패드(138a∼138d)와는 도전성 접착제(303)를 통하여 접합하고 있다. 적층된 Au 볼 범프 사이는 초음파 본딩(bonding)에 의해 접합되어 있다.
광센서 유닛(400)은 미러 형성부(110)의 회전 각도를 검출하기 위한 것이며, 배선 기판의 제 1 면(201)에 접착제 등을 통하여 설치되어 있다. 광센서 유닛(400)은 미러 형성부(110)의 하면에 대향하는 위치에 배치되어 있다. 광센서 유닛(400)은, 예를 들어, 센서 소자로서 광을 이용한 위치 검출이 가능한 PSD 센서를 사용한 구성으로 되어 있다. 광센서 유닛(400)은 그 상면에 사각형의 수광부(受光部)(401)가 설치되어 있는 동시에, 수광부(401)의 중심부에는 미러 형성부의 반사면(112)에 광을 조사하기 위한 광원(光源)(402)이 설치되어 있다. 수광부(401) 표면의 둘레 부근에는 4개의 전극(403a∼403d)이 배치되어 있다. 배선 기판(200)에는 광원(402)에 전력을 공급하기 위한, 전극으로부터의 출력 전류를 흐르게 하기 위한 배선(도시 생략)이 설치되어 있다. 광센서 유닛의 센서 소자에 대해서는, PSD 센서 이외에도, 포토다이오드를 매트릭스 형상으로 이차원 배열한 포토다이오드 어레이 등 광을 이용한 센서이면, 다양한 형태를 채용할 수 있다.
이러한 구성의 마이크로미러 소자(X1)에 있어서, 제 1 외측 프레임부(131)를 그라운드(ground) 접속하면, 제 1 외측 프레임부(131)와 동일한 실리콘계 재료에 의해 일체적으로 성형된 제 1 실리콘층 유래의 토션바(150)의 상층(151), 내측 프레임 주부(121), 토션바(140) 및 미러 형성부(110)를 통하여 빗살형 전극(110a, 110b)과 빗살형 전극(121a, 121b)이 그라운드 접속된다. 이 상태에 있어서, 빗살형 전극(122a) 또는 빗살형 전극(122b)에 원하는 전위를 부여하고, 빗살형 전극(110a)과 빗살형 전극(122a) 사이, 또는 빗살형 전극(110b)과 빗살형 전극(122b) 사이에 정전력을 발생시킴으로써, 미러 형성부(110)를 회전축심 A1 둘레로 요동시킬 수 있다. 또한, 빗살형 전극(132a) 또는 빗살형 전극(132b)에 원하는 전위를 부여하고, 빗살형 전극(121a)과 빗살형 전극(132a) 사이, 또는 빗살형 전극(121b)과 빗살형 전극(132b) 사이에 정전력을 발생시킴으로써, 내측 프레임(120) 및 미러 형성부(110)를 회전축심 A2 둘레로 요동시킬 수 있다.
빗살형 전극(122a)으로의 전위 부여는, 도 2 내지 도 4를 아울러 참조하면 잘 이해할 수 있듯이, 배선 기판(200)의 전극 패드(212a), 전극 패드(211a), 그 위의 도전 스페이서(300), 마이크로미러 기판(100)의 전극 패드(138a), 제 1 아일랜드(134), 이것에 접속하고 있는 토션바(150)의 하층(152), 이것에 접속하고 있는 전극 베이스(122)를 통하여 행할 수 있다. 빗살형 전극(122b)으로의 전위 부여는 배선 기판(200)의 전극 패드(212b), 전극 패드(21lb), 그 위의 도전 스페이서(300), 마이크로미러 기판(100)의 전극 패드(138b), 제 2 아일랜드(135), 이것에 접속하고 있는 토션바(150)의 하층(152), 이것에 접속하고 있는 전극 베이스(122)를 통하여 행할 수 있다. 빗살형 전극(132a)으로의 전위 부여는 배선 기판(200)의 전극 패드(212c), 전극 패드(211c), 그 위의 도전 스페이서(300), 마이크로미러 기판(100)의 전극 패드(138c), 제 3 아일랜드(136)를 통하여 행할 수 있다. 빗살형 전극(132b)으로의 전위 부여는 배선 기판(200)의 전극 패드(212d), 전극 패드(211d), 그 위의 도전 스페이서(300), 마이크로미러 기판(100)의 전극 패드(138d), 제 4 아일랜드(137)를 통하여 행할 수 있다. 이렇게 4개의 도전 경로를 통하여 소정의 전위를 부여함으로써, 미러 형성부(110)를 소정의 방향을 향하게 할 수 있다.
이러한 전위의 부여에 의해 미러 형성부(110) 또는 내측 프레임(120)의 적어도 한쪽을 요동 구동시키면, 이들 가동부 중 어느 하나의 단부는 배선 기판(200)을 향하여 변위된다. 예를 들면, 내측 프레임(120)에서의 전극 베이스(122) 길이 L3이 600㎛일 경우, 내측 프레임(120)이 회전축심 A2 둘레로 5° 회전하면, 전극 베이스(122)의 단부는 비회전 시의 위치로부터 60㎛ 내려가게 된다. 이러한 내측 프레임의 변위를 저해하지 않도록 마이크로미러 기판(100) 및 배선 기판(200)은 이격되어 있을 필요가 있다. 따라서, 본 실시예에서는, 도전 스페이서(300)의 높이는, 예를 들어, 100㎛로 되어 있다.
상술한 바와 같은 전위의 부여에 의해 미러 형성부(110)를 소정의 방향을 향하게 한 상태에서, 광센서 유닛(400)을 이용하여 미러 형성부(110)의 회전 각도를 검출할 수 있다. 구체적으로는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 광센서 유닛의 광원(402)으로부터 미러 형성부(110)의 하면에 형성된 반사면(112)의 중심을 향하여 광을 조사한다. 미러 형성부(110)가 도 3에서의 가상선으로 나타낸 바와 같이 변위되고 있을 경우에는, 반사면(112)에서 반사한 광은 미러 형성부의 회전 각도에 따라 광원(402)으로부터 변위되어 수광부(401)에 조사된다. 여기서, 미러 형성부(110)의 회전 각도에는, 미러 형성부(110)가 회전축심 A1 둘레로 요동하는 각도 및 회전축심 A2 둘레로 요동하는 각도가 포함된다. 수광부(401)의 일점(一點)에 광이 조사되면, 광에 의해 발생한 캐리어에 의한 전류가 전극(403a∼403d)에 흐른다. 전극(403a∼403d) 중 대향하는 전극(403a, 403c)을 흐르는 전류의 비 및 대향하는 전극(403b, 403d)을 흐르는 전류의 비로부터, 수광부(401)에서의 광의 조사 위치를 검출할 수 있다. 그리고, 광의 조사 위치에 의거하여, 미러 형성부의 회전 각도를 산출할 수 있다. 이렇게 광센서 유닛(400)을 이용하면, 미러 형성부(110)와 비접촉으로 그 회전 각도를 검출할 수 있기 때문에, 미러 형성부(110)의 회전 각도를 검출할 때에, 미러 형성부(110)의 작동은 전혀 영향을 받지 않는다. 또한, 미러 형성부의 회전 각도를 검출한 결과, 미러 형성부(110)가 원하는 방향을 향하고 있지 않다고 판정된 경우에는, 빗살형 전극(122a, 122b, 132a, 132b)에 부여하는 전위를 증감(增減)하여, 미러 형성부(110)가 원하는 방향을 향하도록 조정할 수 있다.
이와 같이, 마이크로미러 소자(X1)는 마이크로미러 소자의 대형화를 억제하면서, 마이크로미러 소자의 미러 형성부(110)의 작동 상태를 알맞게 검출하기 위한 구성을 갖는다. 구체적으로는, 도전 스페이서(300)에 의해, 마이크로미러 기판(100)에 형성되어 있는 도전 경로와 배선 기판(200)에 형성되어 있는 배선 패턴(210)이 전기적으로 접속되어 있다. 그것과 함께, 도전 스페이서(300)에 의해, 마이크로미러 기판(100) 및 배선 기판(200)의 양호한 이격 상태가 달성된다. 광센서 유닛(400)은 마이크로미러 기판(100)과 배선 기판(200) 사이에 생긴 공간을 이용하여 설치되어 있다. 이 때문에, 광센서 유닛(400)을 설치함으로써 마이크로미러 소자(X1)가 대형화되지는 않는다. 또한, 광센서 유닛(400)은 미러 형성부(110)와는 비교적 근접하여 설치되어 있다. 이 때문에, 미러 형성부(110)의 회전 각도의 검출 정밀도는 양호해진다. 또한, 미러 형성부(110) 및 내측 프레임(120)으로 이루어지는 가동부를 구동하기 위한 배선은 상기 가동부가 형성되어 있는 마이크로미러 기판(100)에는 형성되어 있지 않기 때문에, 마이크로미러 기판(100), 더 나아가서는 마이크로미러 소자(X1)의 소형화가 달성된다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 마이크로미러 소자(X2)의 사시도이다. 도 6은 마이크로미러 소자(X2)의 분해사시도이다. 도 7은 마이크로미러 소자(X2)의 단면 구조를 나타내는 부분 단면도이다.
제 2 실시예에 따른 마이크로미러 소자(X2)는 마이크로미러 기판(100)과, 배선 기판(200)과, 이들 사이에 개재되는 도전 스페이서(300)와, 합계 9개의 광센서 유닛(400)을 구비한다. 마이크로미러 기판(100)에는 합계 9개의 마이크로미러 유닛(X2')과, 이들을 둘러싸는 공통 외측 프레임(130')을 구비한다. 마이크로미러 유닛(X2')은 미러 형성부(110)와, 이것을 둘러싸는 내측 프레임(120)과, 미러 형성부(110) 및 내측 프레임(120)을 연결하는 한 쌍의 토션바(140)와, 내측 프레임(120) 및 공통 외측 프레임(130')을 연결하는 한 쌍의 토션바(150)를 구비한다. 마이크로미러 유닛(X2')의 미러 형성부(110), 내측 프레임(120), 토션바(140, 150)는 마이크로미러 소자(X1)의 그것과 동일한 구성을 갖고 있다. 공통 외측 프레임(130')은 각 마이크로미러 유닛(X2')마다 마이크로미러 소자(X1)의 외측 프레임(130)과 동일한 구성을 갖는다.
배선 기판(200)은 제 1 면(201) 및 제 2 면(202)을 갖는다. 제 1 면(201) 및 제 2 면(202)에는 각 마이크로미러 유닛(X2')을 개별적으로 구동하도록 배선 패턴(210)이 형성되어 있다. 제 1 면(201)의 배선 패턴(210)에는, 각 마이크로미러 유닛(X2')에 대응하는 도통 접속용의 4개의 전극 패드(211a∼211d)가 포함된다. 제 2 면의 배선 패턴(210)에는 외부 접속용의 4개의 전극 패드(212a∼212d)가 포함된다. 이러한 구성의 배선 패턴(210)에 있어서는, 제 1 면의 배선 패턴(210)과 제 2 면의 배선 패턴(210)은 배선 기판(200)을 관통하는 도전 연락부(220)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 도전 연락부(220)의 형성은 배선 패턴(210)의 형성 전에 행한다. 도전 연락부(220)는 배선 기판(200)에 구멍 가공을 행하여 관통 구멍을 형성한 후, 관통 구멍의 내주면 및 배선 기판의 제 1 면(201), 제 2 면(202)에서의 관통 구멍의 개구단(開口端) 주변 부분에 Cu 등의 금속 재료를 성막함으로써 형성된다. 구멍 가공의 방법으로서는, 레이저나 DRIE를 채용할 수 있다. 금속 재료의 성막 방법으로서는, 무전해 도금 처리를 채용할 수 있다. 전극 패드(212a∼212d)에는 외부 접속용의, 예를 들어, 땜납 범프(230)가 형성되어 있다. 배선 기판(200)에 관한 다른 구성에 대해서는, 마이크로미러 소자(X1)에 관하여 상술한 것과 동일하다.
도전 스페이서(300)는 마이크로미러 기판의 전극 패드(138a∼138d)와 배선 기판의 전극 패드(211a∼211d) 사이에 개재되어 있다. 도전 스페이서(300)에 관한 다른 구성에 대해서는, 마이크로미러 소자(X1)에 관하여 상술한 것과 동일하다.
광센서 유닛(400)은 배선 기판의 제 1 면(201)에 접착제 등을 통하여 설치되어 있다. 광센서 유닛(400)을 배선 기판의 제 1 면(201)에 제조할 수도 있다. 각 광센서 유닛(400)은 각 마이크로미러 유닛(X2')의 미러 형성부(110) 하면에 대향하는 위치에 배치되어 있다. 광센서 유닛(400)에 관한 다른 구성에 대해서는, 마이크로미러 소자(X1)에 관하여 상술한 것과 동일하다.
마이크로미러 소자(X2)는 세라믹스나 유리 에폭시 수지 등으로 이루어지는 마더보드(motherboard)(Y2)에 설치되어 있다. 마더보드(Y2)는 마이크로미러 소자(X2) 이외에도, 예를 들어, IC(도시 생략) 등의 회로 부품을 탑재하고 있다. 마더보드(Y2)의 제 1 면(601)에는 배선 패턴(610) 및 전극 패드(611)가 형성되어 있고, 전극 패드(611)에 배선 기판의 땜납 범프(230)가 접속되어 있다. 마더보드의 제 2 면(602)에는 전극 패드(612)가 형성되어 있다. 제 1 면의 배선 패턴(610)과 제 2 면의 전극 패드(612)는 마더보드(Y2)를 관통하는 도전 연락부(620)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 마더보드의 제 2 면(602)에는, 예를 들어, 땜납 범프(630)를 통하여 커넥터(640)가 접속되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 배선 기판(200)은 마더보드(Y2)와 마이크로미러 기판(100) 사이에 위치하는 중계 기판으로서의 기능을 수행한다. 마더보드(Y2)는 상술한 바와 같이 마이크로미러 소자 이외에도 회로 부품을 탑재하고 있기 때문에, 대형화되는 경향이 있다. 마더보드(Y2)가 커지면, 그 표면의 평면도는 저하되기 쉬워진다. 본 실시예의 구성 대신에, 마더보드 위에 배선 패턴을 형성하는 동시에 광센서 유닛을 설치하여, 마더보드와 마이크로미러 기판을 도전 스페이서를 통하여 접속할 수도 있다. 그러나, 그러한 구성으로 하면, 마더보드 표면의 평면도가 저하되는 것에 기인하여, 광센서 유닛에 의한 미러 형성부의 회전 각도 검출이 알맞게 실행되지 않는다는 결점이 발생할 우려가 있다. 본 실시예에서는, 상술한 바와 같이, 배선 기판(200) 제 1 면(201)의 평면도를 높게 유지할 수 있어, 이러한 결점의 발생을 억제할 수 있다.
이와 같이, 마이크로미러 소자(X2)는, 단일 마이크로미러 기판(100) 및 단일 배선 기판(200)에서 9개의 마이크로미러 소자(X1)가 일체적으로 형성된 것에 상당한다. 따라서, 마이크로미러 소자(X2)에 있어서는, 마이크로미러 소자(X1)에 관하여 상술한 것과 동일하게, 각 마이크로미러 유닛(X2')을 구동하여 마이크로미러 유닛(X2')의 가동부, 즉, 미러 형성부(110) 및 내측 프레임(120)을 요동시킬 수 있다. 또한, 배선 기판(200)에 설치된 9개의 광센서 유닛(400)에 의해, 마이크로미러 소자(X1)에 관하여 상술한 것과 동일한 방법에 의해, 미러 형성부(110)마다의 회전 각도를 각각 개별적으로 검출할 수 있다.
이와 같이, 마이크로미러 소자(X2)는 마이크로미러 소자의 대형화를 억제하면서, 마이크로미러 소자의 각 미러 형성부(110)의 작동 상태를 알맞게 검출하기 위한 구성을 갖는다. 구체적으로는, 마이크로미러 소자(X2)에 있어서는, 도전 스페이서(300)에 의해, 마이크로미러 기판(100)에 형성되어 있는 도전 경로와 배선 기판(200)에 형성되어 있는 배선 패턴(210)이 전기적으로 접속되어 있다. 그것과 함께, 도전 스페이서(300)에 의해, 마이크로미러 기판(100) 및 배선 기판(200)의 양호한 이격 상태가 달성된다. 광센서 유닛(400)은 마이크로미러 기판(100)과 배선 기판(200) 사이에 생긴 공간을 이용하여 설치되어 있다. 이 때문에, 광센서 유닛(400)을 설치함으로써 마이크로미러 소자(X2)가 대형화되지는 않는다. 또한, 광센서 유닛(400)은 미러 형성부(110)와 비교적 근접하여 설치되어 있다. 이 때문에, 미러 형성부(110)의 회전 각도의 검출 정밀도는 양호해진다. 또한, 미러 형성부(110) 및 내측 프레임(120)으로 이루어지는 가동부를 구동하기 위한 배선은 상기 가동부가 형성되어 있는 마이크로미러 기판(100)에는 형성되어 있지 않기 때문에, 마이크로미러 기판(100), 더 나아가서는 마이크로미러 소자(X2)의 소형화가 달성된다. 또한, 배선 기판의 제 2 면(202)에 대해서도 배선 패턴(210)이 형성되어 있기 때문에, 배선 기판의 제 1 면(201)에 광센서 유닛(400)이 설치되어 있어도, 배선 패턴(210)의 형성 영역을 충분히 확보할 수 있다. 본 실시예에서는, 마이크로미러 기판(100)에서 합계 9개의 마이크로미러 유닛(X2')이 형성되어 있지만, 본 발명에서는, 이것보다도 많은 수의 마이크로미러 유닛(X2')을 마이크로미러 기판(100)에 일체 성형하는 경우에도, 제 2 실시예에 관하여 상술한 효과를 나타낼 수 있다.
상술한 제 1 및 제 2 실시예에서는, 미러 형성부(110)의 회전 각도의 검출 수단은 광센서를 이용하여 구성하고 있었지만, 본 발명에서는, 이러한 구성 대신에 정전 용량형 센서를 이용하여 구성할 수도 있다. 예를 들어, 도 8에 나타낸 바와 같이, 정전 용량형 센서 유닛(800)은 4개의 고정 전극(803a∼803d)을 배치한 센서 기판(801)을 미러 형성부(110)의 하면에 대향하는 위치에 설치함으로써 구성할 수 있다. 고정 전극(803a∼803d)은, 미러 형성부(110)의 회전축심 A1 및 A2 둘레의 회전 동작에 따라, 미러 형성부(110)의 단부가 변위되는 방향에 대응하는 위치에 배치되어 있다. 미러 형성부(110)는 변위 전극으로서 기능한다. 이러한 구성에 의하면, 미러 형성부(110)의 회전 동작에 의해, 각 고정 전극(803a∼803d)에서의 정전 용량이 변화한다. 이 때의 정전 용량 증감에 의해, 미러 형성부(110)의 회전 각도를 검출할 수 있다.
상술한 제 1 및 제 2 실시예에서는, 배선 기판(200)의 표면에 배선 패턴(210)을 형성하고 있었지만, 본 발명에서는, 이러한 구성 대신에 배선 기판의 표면 에 절연피막을 형성하고, 상기 절연피막 위에 배선 패턴을 형성할 수도 있다. 제 2 실시예에서 상술한 도전 연락부를 갖는 구성에 있어서는, 예를 들어, 도 9에 나타낸 바와 같이, 배선 기판(200)의 표면에 SiO2 등으로 이루어지는 절연막(240)을 형성하고, 절연막(240) 위에 도전 연락부(220) 및 배선 패턴(210)을 형성할 수 있다. 절연막(240)의 형성은 CVD법을 채용할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 배선 기판(200)으로서 Si 등의 반도체 기판을 사용한 경우일지라도, 배선 기판(200)과 배선 패턴(210) 또는 도전 연락부(220)의 절연이 확실히 되기 때문에, 배선 기판(200)으로의 전류 누설을 방지할 수 있다.
또한, 상술한 제 2 실시예에서는 도전 연락부에 Cu 등의 금속 재료를 이용하여 구성했지만, 이러한 구성 대신에 실리콘 등에 n형이나 p형 불순물을 도핑하여 도전성을 부여한 반도체 재료 또는 은, 금 등의 금속 입자를 함유한 수지 페이스트로 이루어지는 도전성 유기물 재료를 채용할 수 있다. 또한, 도전 연락부의 형성 방법은, 도전 연락부를 구성하는 재료에 따라, CVD법, LPCVD법, MOCVD법 등의 방법을 적절히 채용할 수 있다. 또한, 도전 연락부는, 상기한 바와 같은 성막 방법에 의한 형성 대신에, 관통 구멍에 도전성 재료를 충전함으로써 형성할 수도 있다.
이상의 정리로서, 본 발명의 구성 및 그 변형을 이하에 부기로서 열거한다.
(부기 1)
프레임부와, 미러부를 갖는 가동부와, 상기 프레임부 및 상기 가동부를 연결하는 토션바가 형성되어 있는 마이크로미러 기판과,
배선 패턴이 형성되어 있는 배선 기판과,
상기 마이크로미러 기판 및 상기 배선 기판을 이격시키면서 상기 프레임부 및 상기 배선 패턴을 전기적으로 접속하기 위한 도전 스페이서
를 구비하는 마이크로미러 소자로서,
상기 배선 기판은 상기 마이크로미러 기판에 대향하는 제 1 면을 갖고, 상기 제 1 면에는 상기 미러부의 회전 각도를 검출하기 위한 검출 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로미러 소자.
(부기 2)
프레임부와, 미러부를 갖는 가동부와, 상기 프레임부 및 상기 가동부를 연결하는 토션바를 구비하는 복수의 마이크로미러 유닛이 일체적으로 형성되어 있는 마이크로미러 기판과,
배선 패턴이 형성되어 있는 배선 기판과,
상기 마이크로미러 기판 및 상기 배선 기판을 이격시키면서 상기 프레임부 및 상기 배선 패턴을 전기적으로 접속하기 위한 도전 스페이서
를 구비하는 마이크로미러 소자로서,
상기 배선 기판은 상기 마이크로미러 기판에 대향하는 제 1 면을 갖고, 상기 제 1 면에는 상기 각 미러부마다의 회전 각도를 검출하기 위한 복수의 검출 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로미러 소자.
(부기 3)
상기 검출 수단은 광센서를 이용하여 구성되어 있는 부기 1 또는 2에 기재된 마이크로미러 소자.
(부기 4)
상기 검출 수단은 정전 용량형 센서를 이용하여 구성되어 있는 부기 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 마이크로미러 소자.
(부기 5)
상기 배선 기판은 상기 제 1 면과는 반대인 제 2 면을 갖고, 상기 제 2 면에는 상기 배선 패턴의 일부가 형성되어 있는 동시에,
상기 배선 기판은 상기 제 1 면에 형성되어 있는 배선 패턴과 상기 제 2 면에 형성되어 있는 배선 패턴을 전기적으로 접속하도록 상기 배선 기판을 관통하는 도전 연락부를 갖는 부기 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 마이크로미러 소자.
(부기 6)
상기 도전 연락부는 금속, 반도체, 도전성 유기물 중 어느 하나의 도전성 재료에 의해 구성되어 있는 부기 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 마이크로미러 소자.
(부기 7)
상기 도전성 재료는 도금 처리, CVD법, LPCVD법, MOCVD법 중 어느 하나의 방법을 이용하여 형성되어 있는 부기 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 마이크로미러 소자.
(부기 8)
상기 도전 스페이서는 단일 범프 또는 적층되는 복수의 범프로 이루어지는 부기 1 내지 7 중 어느 하나에 기재된 마이크로미러 소자.
(부기 9)
상기 도전 스페이서는 상기 배선 패턴 또는 상기 프레임부의 적어도 한쪽에 전극 패드를 통하여 접속하고 있는 부기 1 내지 8 중 어느 하나에 기재된 마이크로미러 소자.
(부기 10)
상기 도전 스페이서는 상기 배선 패턴 또는 상기 프레임부의 적어도 한쪽에 도전성 접착제를 통하여 접속하고 있는 부기 1 내지 9 중 어느 하나에 기재된 마이크로미러 소자.
이상의 설명에 따르면, 본 발명은 미러면의 증가에 따른 소자의 대형화를 억제하면서, 미러면의 작동 상태를 알맞게 검출 가능한 마이크로미러 소자를 제공할 수 있다.

Claims (6)

  1. 프레임부와, 미러부를 갖는 가동부와, 상기 프레임부 및 상기 가동부를 연결하는 토션바(torsion-bar)가 형성되어 있는 마이크로미러 기판과,
    배선 패턴이 형성되어 있는 배선 기판과,
    상기 마이크로미러 기판 및 상기 배선 기판을 이격시키면서 상기 프레임부 및 상기 배선 패턴을 전기적으로 접속하기 위한 도전 스페이서
    를 구비하는 마이크로미러 소자로서,
    상기 배선 기판은 상기 마이크로미러 기판에 대향하는 제 1 면을 갖고, 상기 제 1 면에는, 상기 미러부에 대향하는 위치에서, 상기 미러부의 회전 각도를 검출하기 위한 검출 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로미러 소자.
  2. 프레임부와, 미러부를 갖는 가동부와, 상기 프레임부 및 상기 가동부를 연결하는 토션바를 구비하는 복수의 마이크로미러 유닛이 일체적으로 형성되어 있는 마이크로미러 기판과,
    배선 패턴이 형성되어 있는 배선 기판과,
    상기 마이크로미러 기판 및 상기 배선 기판을 이격시키면서 상기 프레임부 및 상기 배선 패턴을 전기적으로 접속하기 위한 도전 스페이서
    를 구비하는 마이크로미러 소자로서,
    상기 배선 기판은 상기 마이크로미러 기판에 대향하는 제 1 면을 갖고, 상기 제 1 면에는, 상기 각 미러부에 대향하는 위치에서, 상기 각 미러부마다의 회전 각도를 검출하기 위한 복수의 검출 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로미러 소자.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 검출 수단은 광센서를 이용하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로미러 소자.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 검출 수단은 정전 용량형 센서를 이용하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 마이크로미러 소자.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 배선 기판은 상기 제 1 면과는 반대인 제 2 면을 갖고, 상기 제 2 면에는 상기 배선 패턴의 일부가 형성되어 있는 동시에,
    상기 배선 기판은 상기 제 1 면에 형성되어 있는 배선 패턴과 상기 제 2 면에 형성되어 있는 배선 패턴을 전기적으로 접속하도록 상기 배선 기판을 관통하는 도전 연락부를 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로미러 소자.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 도전 스페이서는 단일 범프 또는 적층되는 복수의 범프로 이루어지는 것을 특징으로 하는 마이크로미러 소자.
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