MEMS致動器結構參數變化對致動器的影響

閆思齊　姜藶峰

摘要：微靜電斥力致動器[1]由固定指端和移動指端組成，結構參數主要有固定指端寬度g、相鄰固定指端間的橫向距離Ta、相鄰固定指端寬度Tb和移動指端寬度T。[2]本文以固定指端寬度g為基準，相鄰固定指端間的橫向距離Ta、相鄰固定指端寬度Tb和移動指端寬度T變化時對致動器的影響。有利于致動器的設計開發和規則優化。

關鍵詞：MEMS；結構參數

1 致動器的結構參數

致動器的結構參數，即Ta、Tb、T和g，通常被選擇為彼此相等。已知dCcell_upperdh為：

dCcellupperdh=εdkdh

·Ek1k2Kkk·Imsn1qany，ksn11，kImsn1qany，k·

ImEqany；kk1k2sn1qany，kkImsn1qany，k（1）

2 改變結構參數對致動器的影響

3 總結

Ta、Tb和T相對于g的變化對致動器性能的影響如下：

（1）通過改變結構參數Ta、Tb和T，不能同時增加斥力與固定指端和移動指端之間的最大垂直距離。

（2）力的增加是以固定指端和移動指端之間最大垂直距離的減少為代價的，反之亦然。

（3）由于致動器橫截面尺寸大小與致動器性能之間存在簡單的數學關系，通過調整致動器橫截面的尺寸來調節致動器的性能，比改變結構參數Ta、Tb和T要簡單得多。因此，斥力致動器的設計時通常使Ta、Tb、T和g彼此相等，通過調整致動器橫截面的橫向尺寸大小和指端長度來調節致動器的性能。

參考文獻：

[1]S.He and R.Ben Mrad，“Largestroke microelectrostatic actuators for vertical translation of micromirrors used in adaptive optics，” IEEE Trans.Ind.Electron.，vol.52，no.4，pp.974983，Aug.2005.

[2]D.J.Dagel，W.D.Cowan，O.B.Spahn，G.D.Grossetete，A.J.Grine，M.J.Shaw，P.J.Resnick，and B.Jokiel，Jr.，“Largestroke MEMS deformablemirrors for adaptive optics，” J.Microelectromech.Syst.，vol.15，no.3，pp.572583，Jun.2006.

作者簡介：閆思齊（1993），男，漢族，吉林吉林人，碩士，航空宇航科學與技術，飛行器仿真。