MEMS致动器结构参数变化对致动器的影响

闫思齐　姜苈峰

摘要：微静电斥力致动器[1]由固定指端和移动指端组成，结构参数主要有固定指端宽度g、相邻固定指端间的横向距离Ta、相邻固定指端宽度Tb和移动指端宽度T。[2]本文以固定指端寬度g为基准，相邻固定指端间的横向距离Ta、相邻固定指端宽度Tb和移动指端宽度T变化时对致动器的影响。有利于致动器的设计开发和规则优化。

关键词：MEMS；结构参数

1 致动器的结构参数

致动器的结构参数，即Ta、Tb、T和g，通常被选择为彼此相等。已知dCcell_upperdh为：

dCcellupperdh=εdkdh

·Ek1k2Kkk·Imsn1qany，ksn11，kImsn1qany，k·

ImEqany；kk1k2sn1qany，kkImsn1qany，k（1）

2 改变结构参数对致动器的影响

3 总结

Ta、Tb和T相对于g的变化对致动器性能的影响如下：

（1）通过改变结构参数Ta、Tb和T，不能同时增加斥力与固定指端和移动指端之间的最大垂直距离。

（2）力的增加是以固定指端和移动指端之间最大垂直距离的减少为代价的，反之亦然。

（3）由于致动器横截面尺寸大小与致动器性能之间存在简单的数学关系，通过调整致动器横截面的尺寸来调节致动器的性能，比改变结构参数Ta、Tb和T要简单得多。因此，斥力致动器的设计时通常使Ta、Tb、T和g彼此相等，通过调整致动器横截面的横向尺寸大小和指端长度来调节致动器的性能。

参考文献：

[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.

作者简介：闫思齐（1993），男，汉族，吉林吉林人，硕士，航空宇航科学与技术，飞行器仿真。