基于屈曲的低压高速大变形微驱动器关键技术研究

项目名称： 基于屈曲的低压高速大变形微驱动器关键技术研究

项目编号： No.61176130

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 信息四处

项目作者： 田文超

作者单位： 西安电子科技大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 利用微机电（MEMS）技术加工的静电驱动屈曲型微驱动器，基于纵横弯曲理论，通过结构设计和调节电极使微梁预先获得轴向挤压屈曲势能，再横向低压驱动，利用微梁屈曲组合变形时的能量释放和刚度变化而表现出的"突跳"特性，使存储的轴向势能快速释放，将弹性力转变为驱动力，以实现微驱动器大位移、低电压、快速响应驱动目的。该驱动器在RF开关、光开关、可编程光栅、指向可变相控阵天线、飞弹鱼雷引信控制、航天器整流罩脱落触发、笔记本电脑防撞击保护及物联网智能尘埃等领域具有应用价值。 本项目理论结合试验，根据非线性大挠度理论、能量变分原理、微观连续介质论、库仑定律和气体分子运动论，分析微驱动器非线性屈曲组合变形、接触粘附、极板边缘效应、气膜阻尼等问题；通过求解拉格朗日-麦克斯韦机电组合动力方程，精确控制微梁屈曲变形，以获取大变形、低压、高速响应（驱动电压≤3V，响应时间≤7μs，驱动位移≥10μm）驱动机理。

中文关键词： MEMS；微驱动器；纵横加载；突跳；可靠性

英文摘要：

英文关键词： MEMS；micro actuator；vertical and horizontal bending；snap-back；reliability