Atıf Sayısı
5
Görüntüleme
24
İndirme
1
Mikro-elektro-mekanik (MEMS) rezonatörler uzun zamandır sensör tasarımı için kullanılmaktadır ve artık günümüzde güç elektroniği alanında osilatörler olarak giderek önem kazanmaktadır. Bu çalışmada, bir mikro mekanik filtrenin parçası olarak tasarlanan bir yüzey mikro işlenmiş MEMS rezonatörü ayrıntılı olarak analiz edilmiştir. Geliştirilen model, uygulanan 100 V DC gerilim ile rezonatörün analizini gerçekleştirir. Mikro rezonatör içerisinden geçen akım, termal genleşme ile ısı enerjisini dağıtmaktadır. Bu genleşme, rezonatör içerisinden geçen akım ve yayılan sıcaklığa bağlı olarak değişmektedir. COMSOL yazılımı kullanılarak 400 μm uzunluğunda ve 50 μm kalınlığında dikdörtgen bir kiriş olarak tasarlanan rezonatör için polikristalin silikon, demir, alüminyum, gümüş ve altın malzeme ataması yapılarak gerekli analizler yapılmıştır. Giriş potansiyeli rezonatörün hava boşluğu merkezinden uygulanarak y ekseninde meydana gelen deformasyonlar ölçülmüştür. En yüksek deformasyon 0.062 µm ile alüminyum malzemede ortaya çıkarken en düşük deformasyon 0.029 µm ile polikristalin silikon malzemede ölçülmüştür. Demir, gümüş ve altın malzemelerinde ise sırasıyla 0.030 µm, 0.052 µm ve 0.059 µm deformasyon verileri ölçülmüştür. Sonuç olarak, mikro rezonatör tasarımında kullanılan alüminyumun diğer metalik rezonatörler ile kıyaslandığı zaman önerilen geometri için önemli miktarda deformasyon verdiği gözlemlenmiştir.
Micro-electromechanical (MEMS) resonators have long been used for sensor design and are now becoming increasingly important in the field of power electronics. In this study, a surface micro-processed MEMS resonator designed as part of a micro-mechanical filter was detailed. The developed model performs the analysis of the resonator with the applied 100 V DC voltage. The current that passes through the micro resonator distributes heat energy through thermal enlargement. This extension varies depending on the flow that passes through the resonator and the spread temperature. The necessary analyses have been made by using the COMSOL software for the resonator designed as a straight-circular curve with a length of 400 μm and a thickness of 50 μm with the assignment of silicone, iron, aluminum, silver and gold material. The input potential of the resonator is measured by applying from the center of the air emptiness of the y axis. The highest deformation occurs in the aluminum material with 0.062 μm; the lowest deformation is measured in the polycrystalline silicone material with 0.029 μm. In iron, silver and gold materials, the deformation data were measured at 0.030 μm, 0.052 μm and 0.059 μm respectively. As a result, the aluminum used in the micro resonator design has been observed to give a significant amount of deformation to the recommended geometry when compared to other metal resonators.
Micro-Electro-Mechanical (MEMS) resonators have long been used for sensor design and are now becoming increasingly important as oscillators in the field of power electronics. Deformation analysis with COMSOL program using different metallic materials was carried out in this study. In this study, a surface micromachined MEMS resonator designed as part of a micromechanical filter is analyzed in detail. The developed model performs the analysis of the resonator with the applied 100 V DC voltage. The current passing through the microresonator dissipates heat energy by thermal expansion. This expansion depends on the current flowing through the resonator and the radiated temperature. Using the COMSOL software, the resonator was designed as a rectangular beam with a length of 400 μm and a thickness of 50 μm. By applying the input potential from the centre of the air gap of the resonator, the deformations in the y-axis were measured. The highest deformation occurred in aluminium material with 0.062 µm; the lowest deformation was measured in polycrystalline silicon material with 0.029 µm. The deformation data of iron, silver and gold materials were measured as 0.030 µm, 0.052 µm and 0.059 µm, respectively. As a result, it is observed that aluminium used in microresonator design gives a significant amount of deformation for the proposed geometry when compared with other metallic resonators.
Alan : Fen Bilimleri ve Matematik; Mühendislik
Dergi Türü : Uluslararası
Makale Detay 
Atıf Yapanlar
Benzer Makaleler
PDF Görüntüle
Dergi Bilgisi
Eseri Dinleyin
Bu Sayfayı Yazdırın
Paylaş
Mendeley
