电磁扫描模块的制作方法

本技术涉及微电子机械领域，更具体地，涉及一种电磁扫描模块。

背景技术：

1、扫描微镜在激光投影、增强现实、激光雷达等领域均有重要应用。基于微机电系统(mems)的扫描微镜具有体积小、重量轻、价格便宜等优势，近些年形成替代传统光学扫描仪的强大趋势。

2、电磁扫描模块一般包括mems扫描仪、磁铁、结构组件等，某些情况下需要加入导磁件，以实现磁场的导向汇聚。磁铁形成的磁场与mems扫描仪上的通电线圈相互作用产生洛伦兹力，mems扫描仪中的弹性结构在洛伦兹力的作用下发生变形，从而使镜面发生特定角度的偏转。

3、现有的技术方案是将mems扫描仪贴合在结构组件上，通过相对位置关系使通电线圈浸没在特定强度的磁场之中。但该方式存在以下缺陷：首先，结构组件的材料与mems扫描仪的材料之间存在热膨胀系数差异，工作升温后会产生热应力，影响mems扫描仪中压阻位置反馈的正常工作；其次，在组装过程中，mems扫描仪需要贴合在结构复杂的结构组件上，容易发生mems扫描仪结构破损，组装难度大，且不易实现自动化装配。

4、期待进一步改进电磁扫描模块，以实现简便安全的组装，减少组装过程中可能造成的损坏，降低组装难度，以便实现自动化装配。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电磁扫描模块，降低组装难度，以便实现自动化装配。

2、本实用新型提供一种电磁扫描模块，包括：底板；磁体组件，位于所述底板上；固定框，位于所述底板上，所述固定框与所述底板形成容纳腔，所述磁体组件位于所述容纳腔中；mems扫描仪组件，与所述固定框相连，所述mems扫描仪组件位于所述磁体组件和所述固定框上方，所述mems扫描仪组件包括电路板及位于电路板上的mems扫描仪；盖板，所述盖板位于所述mems扫描仪组件和所述固定框上方，所述盖板与所述固定框相连，所述盖板在与所述mems扫描仪组件中的可动部分相对应的位置设置有窗口；其中，所述固定框的上表面设置有凹槽，所述mems扫描仪组件嵌入所述凹槽中。

3、上述的电磁扫描模块，所述底板的中心区域向上凸起形成立柱，所述立柱与所述底板为一体结构，所述立柱的至少部分插入所述磁体组件中与所述磁体组件相连。

4、可选地，所述立柱的横截面的形状与所述mems扫描仪组件中的mems扫描仪的镜面的形状相同。

5、可选地，所述立柱的横截面包括圆形或椭圆形，所述立柱的横截面为圆形时，所述立柱的横截面的直径和镜面的直径相同或比镜面的直径小5％以内，所述立柱的横截面为椭圆形时，所述立柱的横截面的长轴和镜面的长轴相同或比镜面的长轴小5％以内，所述立柱的横截面的短轴和镜面的短轴相同或比镜面的短轴小5％以内。

6、可选地，所述磁体组件包括：第一磁体和第二磁体，第一磁体和第二磁体均为l形，第一磁体与第二磁体首尾相对设置；隔套，位于所述第一磁体和所述第二磁体之间，用于隔开第一磁体和第二磁体，所述隔套上设置有与所述立柱相对应的通孔，所述立柱插入所述通孔中。

7、可选地，所述隔套的上表面和所述立柱的上表面均低于所述第一磁体和所述第二磁体的上表面，所述隔套的位置与所述mems扫描仪中的可动部分相对应。

8、可选地，所述立柱的上表面高于所述隔套的上表面0.95～1.05mm。

9、可选地，所述磁体组件还包括导磁片，所述导磁片位于所述第一磁体和所述第二磁体上。

10、上述的电磁扫描模块，所述固定框的上表面设置有第一定位柱，所述盖板设置有与所述第一定位柱相对的定位孔。

11、可选地，所述固定框的凹槽中设置有第二定位柱，所述电路板设置有与所述第二定位柱相对应的定位孔。

12、可选地，所述固定框的底面与所述底板的上表面中的至少一者上设置有第三定位柱，另一者上设置有与所述第三定位柱对应定位孔。

13、可选地，所述磁体组件中的各部分之间通过粘合剂相粘合，所述磁体组件与所述立柱之间为可拆卸连接。

14、可选地，所述mems扫描仪组件还包括连接端子，所述mems扫描仪和所述连接端子位于所述电路板上。

15、可选地，所述电路板在与所述mems扫描仪相对应的背面设置有沉槽，以为所述mems扫描仪提供运动空间。

16、可选地，所述底板与所述固定框之间通过螺栓相连，所述固定框与所述盖板之间通过螺栓相连。

17、本实用新型的有益效果：

18、本实用新型提供的电磁扫描模块，通过将磁体组件设置于固定框与底板围成的容纳腔中，以减小磁体组件的晃动，进一步地，在磁体组件的两磁体之间设置了隔套，以避免磁体相互碰撞损坏，还在底板上增设了与隔套匹配的立柱，底板的立柱可插入隔套的通孔中以对隔套及整个磁体组件进行定位，固定框与底板、mems扫描仪组件和盖板之间也设置有多个定位柱及定位孔，通过采用此种方案，不仅可以实现各部件的精准定位，提高精度，避免组装中的误差，还可以避免在组装过程中由于磁体之间的吸引碰撞发生损坏，显著降低了组装难度，有助于提高组装效率和成品质量，便于电磁扫描模块的自动化装配。

19、进一步地，mems扫描仪组件贴合在固定框上，固定框例如选用铝合金材质，具有良好的可成型性、可焊接性、可机加工性，可满足热膨胀系统匹配要求。

20、进一步地，立柱与底板为一体式设计，立柱与固定框使用同一基准加工，以保证其装配误差，避免装配过程中立柱与mems扫描仪不同心带来的洛伦兹力不均的风险。

21、进一步地，隔套和立柱的上表面均低于第一磁体和第二磁体的上表面，且mems扫描仪组件的电路板的背面设置有沉槽，盖板上设置有窗口，上述设计均为mems扫描仪组件的mems扫描仪的镜面提供转动空间。

22、通过底板与固定框形成容纳腔，使磁体组件位于容纳腔中，并通过向退刀槽中注胶进一步对磁体组件进行约束，减少其在腔内的晃动，提升其可靠性。

技术特征：

1.一种电磁扫描模块，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电磁扫描模块，其特征在于，所述底板的中心区域向上凸起形成立柱，所述立柱与所述底板为一体结构，所述立柱的至少部分插入所述磁体组件中与所述磁体组件相连。

3.根据权利要求2所述的电磁扫描模块，其特征在于，所述立柱的横截面的形状与所述mems扫描仪组件中的mems扫描仪的镜面的形状相同。

4.根据权利要求3所述的电磁扫描模块，其特征在于，所述立柱的横截面包括圆形或椭圆形，所述立柱的横截面为圆形时，所述立柱的横截面的直径和镜面的直径相同或比镜面的直径小5％以内，所述立柱的横截面为椭圆形时，所述立柱的横截面的长轴和镜面的长轴相同或比镜面的长轴小5％以内，所述立柱的横截面的短轴和镜面的短轴相同或比镜面的短轴小5％以内。

5.根据权利要求2所述的电磁扫描模块，其特征在于，所述磁体组件包括：

6.根据权利要求5所述的电磁扫描模块，其特征在于，所述隔套的上表面和所述立柱的上表面均低于所述第一磁体和所述第二磁体的上表面，所述隔套的位置与所述mems扫描仪中的可动部分相对应。

7.根据权利要求6所述的电磁扫描模块，其特征在于，所述立柱的上表面高于所述隔套的上表面0.95～1.05mm。

8.根据权利要求5所述的电磁扫描模块，其特征在于，所述磁体组件还包括导磁片，所述导磁片位于所述第一磁体和所述第二磁体上。

9.根据权利要求1所述的电磁扫描模块，其特征在于，所述固定框的上表面设置有第一定位柱，所述盖板设置有与所述第一定位柱相对的定位孔。

10.根据权利要求1所述的电磁扫描模块，其特征在于，所述固定框的凹槽中设置有第二定位柱，所述电路板设置有与所述第二定位柱相对应的定位孔。

11.根据权利要求1所述的电磁扫描模块，其特征在于，所述固定框的底面与所述底板的上表面中的至少一者上设置有第三定位柱，另一者上设置有与所述第三定位柱对应定位孔。

12.根据权利要求8所述的电磁扫描模块，其特征在于，所述磁体组件中的各部分之间通过粘合剂相粘合，所述磁体组件与所述立柱之间为可拆卸连接。

13.根据权利要求1所述的电磁扫描模块，其特征在于，所述mems扫描仪组件还包括连接端子，所述mems扫描仪和所述连接端子位于所述电路板上。

14.根据权利要求1所述的电磁扫描模块，其特征在于，所述电路板在与所述mems扫描仪相对应的背面设置有沉槽，以为所述mems扫描仪提供运动空间。

15.根据权利要求1所述的电磁扫描模块，其特征在于，所述底板与所述固定框之间通过螺栓相连，所述固定框与所述盖板之间通过螺栓相连。

技术总结
本申请公开了一种电磁扫描模块。该电磁扫描模块包括：底板；磁体组件，位于底板上；固定框，位于底板上，固定框与底板形成容纳腔，磁体组件位于容纳腔中；MEMS扫描仪组件，与固定框相连，MEMS扫描仪组件位于磁体组件和固定框上方，MEMS扫描仪组件包括电路板及位于电路板上的MEMS扫描仪；盖板，盖板位于MEMS扫描仪组件和固定框上方，盖板与固定框相连，盖板在与MEMS扫描仪组件中的可动部分相对应的位置设置有窗口；其中，固定框的上表面设置有凹槽，MEMS扫描仪组件嵌入凹槽中。通过采用本申请的电磁扫描模块设计，可以显著降低组装难度，以便实现自动化装配。

技术研发人员：焦元琦,王敏昌
受保护的技术使用者：杭州士兰集昕微电子有限公司
技术研发日：20230614
技术公布日：2024/1/15