Công tắc MEMS hai tiếp điểm kiểu đẩy-kéo được chế tạo bằng quy trình MetalMUMPs

Microsystem Technologies - Tập 23 - Trang 2257-2262 - 2016
Lifeng Wang1, Yue Jin1
1Key Laboratory of MEMS of the Ministry of Education, Southeast University, Nanjing, China

Tóm tắt

Tài liệu này trình bày một công tắc MEMS (Hệ thống Điện Cơ Vi mô) hai tiếp điểm kiểu đẩy-kéo. Công tắc MEMS này được điều khiển bằng điện tĩnh và có khả năng hoạt động theo phương ngang. Hai cấu trúc đẩy-kéo tạo thành hai tiếp điểm song song cho công tắc MEMS được đề xuất, điều này giúp giảm điện trở tiếp xúc của công tắc MEMS. Các hành động đẩy và kéo của các bộ truyền động kiểu đẩy-kéo có thể được thực hiện đồng thời chỉ bằng một tín hiệu hoạt động duy nhất. Ngoài ra, việc sử dụng đường điện DC có độ cảm kháng cao và loại bỏ nền vật liệu tạo ra sự cách điện điện và/hoặc nhiệt bổ sung. Việc chế tạo công tắc được đề xuất dựa trên quy trình MetalMUMPs chuẩn. Điện áp kích hợp đo được là 116 V và độ trễ chuyển mạch là 44 μs. Điện trở tiếp xúc của công tắc MEMS nhỏ hơn 1 Ω khi điện áp căng thẳng vượt quá 120 V.

Từ khóa

#MEMS #công tắc #đẩy-kéo #điện trở tiếp xúc #quy trình MetalMUMPs

Tài liệu tham khảo

Almeida L, Ramadoss R, Jackson R, Ishikawa K, Yu Q (2007) Laterally actuated multicontact MEMS relay fabricated using MetalMUMPS process experimental characterization and multiscale contact modelling. J Micro/Nanolith MEMS MOEMS 6(2):02300901–02300910 Cao A, Yuen P, Lin L (2007) Microrelays With Bidirectional Electrothermal Electromagnetic Actuators and Liquid Metal Wetted Contacts. J Microelectromech S 16(3):700–708 Hah D, Yoon E, Hong S (2000) A low-voltage actuated micromachined microwave switch using torsion springs and leverage. IEEE T Microw Theory 48(12):2540–2545 He SY, Chang JS, Li LH, Ho H (2009) Characterization of Young’s modulus and residual stress gradient of MetalMUMPs electroplated nickel film. Sensor Actuat A-Phys 154:149–156 Ma B, You Z, Ruan Y, Chang S, Zhang G (2015) Electrostatically actuated MEMS relay arrays for high-power applications. Microsyst Technol. doi:10.1007/s00542-015-2660-y MUMPs® process (2014) MetalMUMPs Design Handbook Rev. 4.0. http://www.memscap.com/products/mumps/metalmumps/reference-material, accessed June 2014 Peterson KE (1976) Micromechanical membrane switches on silicon. IEEE T Electron Dev 23(4):376–386 Rangra K, Margesin B, Lorenzelli L, Giacomozzi F, Collini C, Zen M, Soncini G, Tin L, Gaddi R (2005) Symmetric toggle switch- a new type of rf MEMS switch for telecommunication applications: design and fabrication. Sensor Actuat A Phys 123–124:505–514 Rebeiz GM (2003) RF MEMS Theory Design and Technology. Wiley, Hoboken Song YH, Han CH, Kim MW, Lee JO, Yoon JB (2012) An Electrostatically Actuated Stacked-Electrode MEMS Relay With a Levering and Torsional Spring for Power Applications. J Microelectromech S 21(5):1209–1217 Wang LF, Han L, Tang JY, Huang Q A (2012) Fabrication of a Push-Pull Type Electrostatic Comb-Drive RF MEMS Switch. IEEE 11th Int Conf on Sensors, Taipei, pp. 331–334 Wang LF, Han L, Tang JY, Huang QA (2013) Lateral contact Three-State RF MEMS switch for ground wireless communication by actuating rhombic structures. J Microelectromech S 22(1):10–12 Wu YB, Ding GF, Zhang CC, Wang J, Mao SP, Wang H (2010) Magnetostatic bistable MEMS switch with electrothermal actuators. Electron Lett 46(15):1074–1075 Young WC, Budynas RG (2002) Roark’s Formulas for Stress and Strain, 7th edn. McGraw-Hill, New York Zavracky PM, McGruer NE, Morrison RH, Potter D (1999) Microswitches and microrelays with a view toward microwave applications. Int J RF Microw C E 9(4):338–347