MEMS电热驱动器的设计与分析

• 作者: 刘双杰 史春景 邓炬锋 郝永平
• 来源期刊: 压电与声光
• 学科: 工学
• 关键词: 电热微驱动器 位移公式 CoventorWare 驱动层厚度 应力 加工误差
• 年，卷（期）: 2016,（3）
• 页码范围: 475-478,482
• 页数: 5页
• 分类号: TM564.3
• 字数: 1514字
• 语种: 中文

摘要

该文介绍了一种双层膜的电热微驱动器.根据高等数学和材料力学可求得偏置层结构末端的位移公式,进而验证了采用镍作为偏置层材料的合理性.利用CoventorWare软件对驱动器进行有限元仿真,得出偏置层在温度为300K、电压为5V、响应时间为5 ms时,偏置层厚度H1与驱动器位移d的曲线关系图,驱动层厚度H2与d的曲线关系图以及驱动层厚度与驱动器左侧固定端应力的曲线图,从而确定H2=8μm.通过验证驱动器的最大应力为130MPa,小于镍的许用应力,确定驱动器在H2=8μm可以进行可靠的工作.分析驱动层厚度和偏置层厚度的加工误差对驱动器末端位移的影响,可得在对偏置层进行加工时要严格控制H1的加工误差.对驱动器进行了模态分析和抗过载分析,电热驱动器的工作频率范围在821.011Hz以内,且具有抗击8 000 g(g=10m/s2)冲击加速度的能力.