具有三层结构的SU-8胶V形微电热驱动器

• 作者: 张然 王海祥 褚金奎 陈兆鹏
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: SU-8胶 微电热驱动器 微夹钳 结构设计
• 年，卷（期）: 2012,（7）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 1500-1508
• 分类号: TH112.5|TH703.6
• 字数: 4296字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20122007.1500

摘要

为解决SU-8胶微电热驱动器在工作过程中存在平面外运动的问题,提出了一种具有铜-SU-8胶-铜三层对称结构的新型SU-8胶V形微电热驱动器.采用刚度矩阵方法建立了包含被驱动结构刚度的微电热驱动器力学模型,并针对一种柔性微夹钳,利用该模型对微电热驱动器进行了几何参数设计.利用Ansys仿真软件对所设计微驱动器进行了分析,仿真结果验证了所建模型的合理性.提出了一种新的MEMS加工工艺来制作三层结构微电热驱动器,并测试了它的性能.结果表明,实验结果与仿真结果相差不大,在150mV驱动电压下,所设计微驱动器温度仅升高约32.93℃,并对微夹钳产生约2.5 μm的输入位移,使微夹钳产生126μm的钳口距离改变量.微驱动器仅消耗大约30.35 mW的功率,钳口的平面外运动小于500 nm.最后,利用微电热驱动器驱动的微夹钳成功地对一个长1.2 mm,宽135μm,厚50μm的SU-8胶材料微型零件进行了微操作实验,实验证明了微驱动器实际性能基本满足设计要求.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	褚金奎	大连理工大学机械工程学院	119	1260	20.0	30.0
2	张然	大连理工大学机械工程学院	27	82	5.0	8.0
3	陈兆鹏	大连理工大学机械工程学院	2	11	1.0	2.0
4	王海祥	大连理工大学机械工程学院	1	11	1.0	1.0