用于具有减小非线性度的微及纳机电系统的平面外铰链技术方案

一种用于微机电系统的铰链，所述系统包括固定部分(S)和能够至少沿平面外方向相对于所述固定部分(S)移动的至少一个部分(M)，所述铰链用于从固定部分(S)悬挂移动部分(M)，所述铰链(2)包括第一刚性部分(4)、在一端处固定到第一部分(4)并且用于锚固到固定部分或者移动部分的第二部分(6)，所述第二部分(6)构造成在第一方向(Z)上弯曲变形，并且两个第三部分(8)固定到第一部分(4)并且用于锚固到移动部分或者固定部分，第三部分(8)构造成沿与第一方向(Z)正交的第二方向(X)弯曲变形。

Out of plane hinges for micro and nano electromechanical systems with reduced nonlinearity

【技术实现步骤摘要】
用于具有减小非线性度的微及纳机电系统的平面外铰链
本专利技术涉及一种用于具有减小的非线性度的微机电系统和/或纳机电系统的平面外铰链，以及一种使用至少两个这样的铰链的系统。
技术介绍
微机电系统(MEMS)以及微纳机电系统(M&NEMS)用于制造传感器或者致动器。它们包括至少一个能够相对于基板移动的元件。例如，在传感器的情况下，测量移动部分或者质量块的位移并且可以将其转换为要检测的特性(例如加速度)，而在致动器的情况下，例如通过静电力来使移动元件移动，例如以使微镜移动。移动元件从基板悬挂，并且取决于应用，可能需要具有在系统的平面上的位移或者具有平面外的位移，即，与系统的平面正交。当移动元件在平面外方向上具有大的振幅位移时，连接区域可能具有大的非线性。在图1A至1C中示出了这种非线性行为。移动质量块M通过由薄膜片形成的铰链A从基板S悬挂。质量块M在Z方向上的位移引起膜片在Z方向上的第一级变形和在X方向上的第二级变形。当质量块在Z方向上的位移较大时，将不能够忽略膜片在X方向上的伸长率(图1B)。结果是，膜片作用在质量块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铰链，位于微机电系统的至少一个第一元件(S)与至少一个第二元件(M)之间，所述第一元件(S)和所述第二元件(M)能够至少在平面外方向上相对于彼此移动，所述铰链包括：第一刚性部分(4)；第二部分(6)，在一端处固定到所述第一部分(4)并且用于锚固在所述第一元件上，所述第二部分(6)构造成在第一方向(Z)上弯曲变形；以及两个第三部分(8)，固定到所述第一部分(4)并且用于锚固在所述第二元件上，所述第三部分(8)构造成沿着与所述第一方向(Z)正交的第二方向(X)弯曲变形。/n

【技术特征摘要】
20181220 FR 18735641.一种铰链，位于微机电系统的至少一个第一元件(S)与至少一个第二元件(M)之间，所述第一元件(S)和所述第二元件(M)能够至少在平面外方向上相对于彼此移动，所述铰链包括：第一刚性部分(4)；第二部分(6)，在一端处固定到所述第一部分(4)并且用于锚固在所述第一元件上，所述第二部分(6)构造成在第一方向(Z)上弯曲变形；以及两个第三部分(8)，固定到所述第一部分(4)并且用于锚固在所述第二元件上，所述第三部分(8)构造成沿着与所述第一方向(Z)正交的第二方向(X)弯曲变形。


2.根据权利要求1所述的铰链，其中，在未变形的状态下，所述第三部分(8)在与所述第二部分(6)在其中延伸的平面正交的平面中延伸。


3.根据权利要求1或2所述的铰链，其中，所述第二部分(6)在所述第一方向(Z)上的尺寸小于在其他方向上的尺寸。


4.根据权利要求1或2所述的铰链，其中所述第一部分(4)在第一平面(P1)与第二平面(P2)之间的所述第一方向(Z)上延伸，并且其中所述第二部分(6)包括位于所述第一平面(P1)或所述第二平面(P2)中的面。


5.根据权利要求1或2所述的铰链，其中，所述第三部分(8)包括至少两个叶片，所述至少两个叶片在所述第一方向(Z)上在所述第一部分(4)的尺寸的至少一部分上延伸。


6.根据权利要求5所述的铰链，其中，每个第三部分包括叶片，所述两个叶片是共面的并且被布置为扭转变形。


7.根据权利要求5所述的铰链，其中，每个第三部分包括两个叶片，每个第三部分的一个叶片与另一个第三部分的叶片共面，并且其中第三部分的所述两个叶片相对于彼此布置，以便于扭转时不会变形，或者扭转时只会轻微变形。


8.根据权利要求1或2所述的铰链，其中，所述第二部分(6)包括格栅结构，以在所述第一方向(Z)上提供柔韧性并且在与所述第一方向(Z)和所述第二方向(X)正交的至少一个第三方向(Y)上提供一定的刚度。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·达格尔，L·约特，
申请(专利权)人：法国原子能源和替代能源委员会，
类型：发明
国别省市：法国;FR