本文關(guān)鍵詞：MEMS微驅(qū)動器的設(shè)計、工藝及應用

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【摘要】：微驅(qū)動器作為MEMS十分重要的分支之一，近年來受到國外和國內(nèi)研究人員的廣泛關(guān)注，并且具有廣闊的應用前景。本文提出的低驅(qū)動電壓、大變形的MEMS微驅(qū)動器，可用于微諧振器、微機械光開關(guān)、相控陣天線、RF開關(guān)、移相器等微器件中。 論文主要包括以下內(nèi)容： 1.本文所研究的MEMS微驅(qū)動器模型是基于壓桿穩(wěn)定、縱橫彎曲、靜電驅(qū)動等原理和MEMS技術(shù)設(shè)計加工的，其結(jié)構(gòu)包括直梁結(jié)構(gòu)和折梁結(jié)構(gòu)，，本文對其原理與結(jié)構(gòu)尺寸的選取進行了詳細的介紹。 2.對MEMS微驅(qū)動器的參數(shù)進行了優(yōu)化。改變MEMS微驅(qū)動器中梁的厚度，分析對微梁的撓度的影響，當微驅(qū)動器的驅(qū)動電壓為11V時，直梁結(jié)構(gòu)和折梁結(jié)構(gòu)所對應的最大振動撓度分別為10.31μm和11.27μm；通過改變調(diào)節(jié)電極的長度和個數(shù)，分析了軸向載荷大小對微驅(qū)動器最大振動撓度的影響。 3.介紹了微驅(qū)動器主要的加工工藝，并設(shè)計了驅(qū)動器加工所需掩膜版、加工流片以及微梁的裝配。 4.將微驅(qū)動器用于RF開關(guān)，利用HFSS軟件對RF開關(guān)的隔離度和插入損耗進行仿真。開關(guān)斷開時，在0~50GHz，隔離度都大于50dB；開關(guān)導通時，在0~60GHz，插入損耗小于0.04dB。
【關(guān)鍵詞】：MEMS 微驅(qū)動器 微細加工 RF開關(guān)
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH-39
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 緒論7-21
• 1.1 微機電系統(tǒng)（MEMS）的基本概念7-12
• 1.1.1 微機電系統(tǒng)的特點7-8
• 1.1.2 MEMS 存在的問題8-9
• 1.1.3 MEMS 的應用9-11
• 1.1.4 MEMS 的發(fā)展現(xiàn)狀及預測11-12
• 1.2 微驅(qū)動器簡介12-19
• 1.2.1 微驅(qū)動器的驅(qū)動原理12-16
• 1.2.2 微驅(qū)動器的驅(qū)動方式與分類16-17
• 1.2.4 微驅(qū)動器存在的問題17-18
• 1.2.5 微驅(qū)動器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3 研究的意義與所做主要工作19-21
• 第二章 MEMS 微驅(qū)動器原理21-27
• 2.1 MEMS 微驅(qū)動器的模型結(jié)構(gòu)及設(shè)計原理21-25
• 2.1.1 MEMS 微驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)21-22
• 2.1.2 MEMS 微驅(qū)動器設(shè)計原理分析22-25
• 2.2 MEMS 微驅(qū)動器的材料選取與結(jié)構(gòu)參數(shù)25-26
• 2.2.1 MEMS 微驅(qū)動器各部分結(jié)構(gòu)材料選擇25
• 2.2.2 微驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)定25-26
• 2.3 本章小結(jié)26-27
• 第三章 MEMS 微驅(qū)動器靜力分析與結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計27-47
• 3.1 MEMS 微梁的受力分析及計算27-32
• 3.1.1 歐拉臨界載荷27-29
• 3.1.2 軸向載荷的構(gòu)成及外構(gòu)架內(nèi)壁間距的相關(guān)計算29-32
• 3.1.3 橫向載荷的計算32
• 3.2 縱橫載荷作用下的微驅(qū)動器靜態(tài)變形分析32-45
• 3.2.1 微驅(qū)動器中微梁的變形理論分析32-34
• 3.2.2 縱橫載荷作用下微梁的仿真分析34-45
• 3.3 本章小結(jié)45-47
• 第四章 MEMS 微驅(qū)動器的加工與裝配47-61
• 4.1 MEMS 加工工藝47-53
• 4.1.1 硅基加工技術(shù)47-49
• 4.1.2 光刻技術(shù)49-50
• 4.1.3 刻蝕工藝50-53
• 4.2 驅(qū)動器的制作工藝53-57
• 4.2.1 版圖設(shè)計53-55
• 4.2.2 流片設(shè)計55-57
• 4.3 驅(qū)動器的裝配57-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 第五章 RF-MEMS 開關(guān)61-67
• 5.1 MEMS 開關(guān)概述61-63
• 5.1.1 MEMS 開關(guān)的結(jié)構(gòu)和分類61
• 5.1.2 開關(guān)的驅(qū)動方式及特點介紹61-62
• 5.1.3 MEMS 開關(guān)的特點62
• 5.1.4 開關(guān)的相關(guān)參數(shù)62-63
• 5.1.5 RF MEMS 的應用63
• 5.2 RF MEMS 開關(guān)的仿真63-65
• 5.3 本章小結(jié)65-67
• 第六章 總結(jié)與展望67-69
• 6.1 總結(jié)67
• 6.2 展望67-69
• 致謝69-71
• 參考文獻71-75
• 在校期間研究成果75-76

【參考文獻】

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本文編號：722280