Характеристики микромеханических реле на основе тонких слоистых исполнительных элементов
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Анализ принципа действия, конструкции и технологии изготовления микромеханических реле (обзор литературы)
.1 Принцип действия и особенности конструкции исполнительных элементов микромеханических реле
1.2 Технология изготовления исполнительных элементов микрореле.
1.3 Физико-технологические ограничения при изготовлении исполнительных элементов микромеханических реле, полученных методом гальванического осаждения
.4 Общие сведения о методе получения гальванических покрытий.
1.5 Состав электролитов никелирования, меднения и золочения
2. Исследование характеристик исполнительных элементов, полученных методом гальванического осаждения, для применения в устройствах МСТ (экспериментальная часть)
2.1 Цель
2.2 Объекты исследования
.3 Методы исследования
.4 Описание эксперимента
2.5 Экспериментальные результаты
2.5.1 Выбор оптимальных режимов и условий осаждения никеля из сульфаминовокислого электролита для применений МСТ
2.5.2 Морфология гальванических пленок никеля, меди и золота, полученных при оптимальных режимах и условиях гальванического осаждения
2.5.3 Механические свойства исполнительных элементов УМСТ на основе системы металлов золото-никель-золото
3. Оптимизация исполнительных элементов УМСТ
3.1 Рекомендации по снижению влияния физико-технологических ограничений исполнительных элементов, полученных методом гальванического осаждения, на характеристики микрореле
.2 Характеристики исполнительных элементов микрореле, изготовленных с учетом рекомендуемых технологических и конструктивных решений
Заключение
Приложения
Расчет напряжения срабатывания исполнительного элемента при различных жесткостях упругого подвеса
Расчет давления срабатывания исполнительного элемента при различных жесткостях упругого подвеса
Исследование сил молекулярного взаимодействия между гальваническими пленками никеля, золота и кремниевым зондом атомно-силового микроскопа
Расчет сил адгезии кантилевера к никелевым и золотым балочным подвижным элементам. Обработка экспериментальных данных Mathcad
Расчет сил адгезии кантилевера к никелевым и золотым балочным подвижным элементам по модели леннард-джонса. Mathcad
Список сокращений
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ
микромеханический реле гальванический электролит
Механические микросистемы находят широкое применение в космическом приборостроении, а также в других отраслях как гражданской, так и военной промышленности. Под механическими микросистемами понимаются такие устройства, как микродатчики и микроприводы, способные реагировать на изменение окружающей среды, используя для этого внутренние средства управления. В состав таких систем могут входить различные микрокомпоненты в зависимости от функционального назначения устройства, например: микроисточники питания, микрореле, сигнальные микропроцессоры, и др. Микрокомпоненты позволяют повысить быстродействие и надежность системы, снизить стоимость, расширить ряд функциональных возможностей.
В работе исследовались микросистемы на основе микромеханических реле c электростатическим механизмом управления.
Цель работы. Оптимизация технологии изготовления и конструкции исполнительных элементов устройств микросистемной техники для улучшения характеристик микромеханических реле.
Для достижения цели требуется решить следующие задачи:
1.Провести анализ принципа действия типовых конструкций микрореле и основных методов изготовления.
2.Выявить основные физико-технологические ограничения при изготовлении микромеханических реле.
3.Провести экспериментальную работу.
4.Сформулировать рекомендации по преодолению физико-технологических ограничений.
5.Сформулировать выводы.
1. АНАЛИЗ ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯ, КОНСТРУКЦИИ И ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МИКРОМЕХАНИЧЕСКИХ РЕЛЕ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
1.1 Принцип действия и особенности конструкции исполнительных элементов микромеханических реле
Микромеханическое реле - это силовое микроустройство, осуществляющее разрыв или соединение линии передач при помощи исполнительного механизма, управляемого специальным сигналом. Микрореле используются в высокочастотных схемах для перенаправления сигналов (в том числе сигналов большой мощности и высокой частоты), а также в цепях согласования импеданса и для изменения усилительного коэффициента усилителей.
Любое микроэлектромеханическое устройство состоит из некоторого набора микроструктур, объединяющих механические и электронные компоненты, изготовленные по единой технологии (за исключением гибридных микроприборов). В общем случае, ЭКБ можно разделить на преобразователи, упругие подвесы, и электронные средства [ 1-4].
Принцип действия исполнительного механизма микрореле основан на преобразовании электрической энергии в механическую и наоборот, для чего применяются частотно-зависимые преобразователи. Преобразователи бывают пьезоэлектрическими, электрострикционными, магнитострикционными, электромагнитными, электродинамическими, электростатическими и др. [1].
Несмотря на то, что каждый из указанных типов преобразователей имеет свои достинства и недостатки, электромеханические приводы являются самыми распространенными в микросистемах [2]. Преимущество электростатических исполнительных механизмов за?/p>