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논문 > 공학계열

[졸업][기계공학] MEMS의 기하학적 최적설계 동향

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논문 > 공학계열
2004.01.15
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소개글

[졸업][기계공학] MEMS의 기하학적 최적설계 동향에 대한 자료입니다.

1.서론 2

2.용량성 마이크로 스위치에서의 최적설계 2
2.1 효과강성계수, Keff 4
2.2 Critical collapse voltage, Vc 5
2.3 복합 브릿지 구조물에서의 effective stiffness constant, Keff 6
2.4 동적 특성 9
2.5 Switching speed 10
2.6 최대 작업 주파수(Maximum working frequency)와 Q-factor 12
2.7 구조물의 최적화 13

3.마이크로 센서 및 마이크로 엑추에이터 에서의 민감도 최적형상 연구 13
3.1 소개 13
3.2 최대 공식(Maximum criteria) 14
3.3 일반적인 가정 15
3.4.고정단 구조물에서 활동영역의 처짐 16
3.5. Tunneling 측정 모드 18
3.6 MOS 측정 모드 19
3.7 Comb-finger 구조 21
3.8 비틀림 발진기 (Torsional oscillator) 23
3.9 fixed-free 구조물로의 확대 해석 24
3.10 결론 26

4. 상용소프트웨어를 이용한 MEMS의 최적화 27
4.1 시뮬레이션 시스템의 기초적인 구성 27
4.2 적용 예 30
4.3 결과 및 요약 33

5. 고찰 및 결론 34
6. Reference 35

본문내용

1.서론

최근 반도체 직접회로 제조기술을 응용한 미소기계부품의 제작이 가능하게 됨에 따라 마이크로미터, 나노미터 크기의 미소부품과 이들의 작동에 필요한 집적회로를 하나의 칩으로 일체화 시킨 미세전기기계시스템(MEMS: MicroElectroMechanical Systems)이 등장하였으며, 급격한 발전을 이룩하였다. 또한 MEMS 기술이 발전됨에 따라서 MEMS에 사용되는 구조물의 성능을 향상시키며, 생산비용을 줄일 수 있을 방법에 대해서 많은 관심을 갖게 되었으며, 이에 따라 MEMS에서의 최적형상(Optimal geometry) 연구 및 최적설계(Optimal design)기법에 대한 여러 가지 연구결과들이 발표되고 있다. 이번 논문에서는 현재 활발히 진행되고 있는 최적형상 및 최적설계 기법 중 용량성 마이크로 스위치(Capacitive micromachined switch)에서의 최적설계[1], 마이크로 센서 및 마이크로 엑추에이터 에서의 민감도 최적형상 연구[2], 상용소프트웨어를 이용한 MEMS의 최적화[3]에 대한 최신의 연구방법 및 결과에 대해서 기술하고자 한다.

참고문헌

[1]J-M. Huang, K.M.Liew, C.H. Wong, S.Rajendran, M.J. Tan, A.G.Liu, “Mechanical design and optimization of capacitive micromachined switch”, Sensors and Actuators A, (2001), 273-285
[2]Dan Haroniam, “Maximizing microelectormechanical sensor and actuator sensitivity by optimizing geometry“, Sensors and Actuators A, (1995) 223-236
[3]Oliver Nagler, Michael Trost, Bernd Hillerich, Frank Kozlowski, “Efficient design and optimization of MEMS by integrating commercial simulation tools”, Sensors and Actuators A, (1998), 15- 20
[4]P.M. Osterberg. S.D.Senturiz,M-test: a test chip for MEMS material property measurement using electrostatically actuated test structures. J.Microelectromech.Syst. 6 (2)(1997) 107-118.
[5]M-A.Gretillat,F. Gretillat, N.F.de.Rooij,Micromechanical relay with electrostatic actuation and metallic contacts. J.Microelectromech.Syst. 9 (1999) 324-331.
[6]P.osterberg. H. Yie, X. Cai, J.White, S.Senturia, Self-consistent simulation and modeling of electrostatically defore

#졸업논문전기전자 #브릿지구조물 #기계설계 #구조물공정

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