MEMS悬臂梁器件结构优化方法、装置和计算机设备制造方法及图纸

本申请涉及一种MEMS悬臂梁器件结构优化方法、装置和计算机设备。所述方法包括：基于MEMS悬臂梁器件的预设几何参数，建立MEMS悬臂梁器件的有限元模型；对所述有限元模型进行仿真，获取所述有限元模型的接触电阻的仿真阻值；根据仿真阻值判断所述接触电阻是否符合预设优化标准，若否，调整所述有限元模型的结构，直至所述有限元模型的接触电阻符合预设优化标准。采用本方法能够降低MEMS悬臂梁器件的接触电阻，提高MEMS悬臂梁器件的可靠性。提高MEMS悬臂梁器件的可靠性。提高MEMS悬臂梁器件的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
MEMS悬臂梁器件结构优化方法、装置和计算机设备


[0001]本申请涉及MEMS悬臂梁器件
，特别是涉及一种MEMS悬臂梁器件结构优化方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

技术介绍

[0002]MEMS悬臂梁器件例如MEMS继电器因其损耗低、隔离度高和响应速度快等特点，在通讯、航天和电子装备等领域应用广泛。根据驱动原理不同MEMS继电器又可分为静电型、电磁型和电热型，静电驱动具备功耗低、制造工艺简单等优势而被广泛应用。然而，当驱动电压较低时，相比其他两种形式，静电型的应用变得极其困难，因为驱动电压低意味着接触电阻高，这使得接触界面不稳定，极易发生熔焊导致器件失效。
[0003]因此，如何对MEMS悬臂梁器件的结构进行优化，提高其接触面的稳定性和使用寿命成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够降低接触电阻的MEMS悬臂梁器件结构优化方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
[0005]第一方面，本申请提供了一种MEMS悬臂梁器件结构优化方法。所述方法包括：基于MEMS悬臂梁器件的预设几何参数，建立MEMS悬臂梁器件的有限元模型；对所述有限元模型进行仿真，获取所述有限元模型的接触电阻的仿真阻值；判断所述接触电阻的仿真阻值是否符合预设优化标准，若否，调整所述有限元模型的结构，直至所述有限元模型的接触电阻的仿真阻值符合预设优化标准。
[0006]优选的，所述判断所述接触电阻的仿真阻值是否符合预设优化标准之前还包括：基于所述接触电阻的仿真阻值和实测阻值，判断所述接触电阻的仿真误差是否符合预设标准，若不符合，对所述有限元模型重新仿真直至所述接触电阻的仿真误差符合预设标准。
[0007]优选的，所述判断所述接触电阻的仿真阻值是否符合预设优化标准包括：将所述接触电阻的仿真阻值与预设的阻值阈值进行对比，若所述接触电阻的仿真阻值小于所述阻值阈值，则所述接触电阻符合预设优化标准；若所述接触电阻的仿真阻值大于或等于所述阻值阈值，则所述接触电阻不符合预设优化标准。
[0008]优选的，所述有限元模型包括悬臂梁，所述悬臂梁的一端设置有多个触点，所述调整所述有限元模型的结构包括：降低所述有限元模型中悬臂梁的刚度，增大所述有限元模型中各触点的触点面积。
[0009]优选的，所述接触电阻的仿真阻值通过以下方式获取：基于所述接触电阻的接触材料的电阻率和接触区域内导电斑点的半径获取所述
接触电阻的收缩电阻值；计算所述收缩电阻值和表面膜电阻值的和作为所述接触电阻的仿真阻值。
[0010]优选的，所述基于所述接触电阻的接触材料的电阻率和接触区域内导电斑点的半径获取所述接触电阻的收缩电阻值包括：计算所述接触材料的电阻率和与接触区域内导电斑点的半径的商；所述接触材料的电阻率和是将所述接触电阻的接触材料的电阻率相加获取的；计算所述商与预设系数的乘积作为所述接触电阻的收缩电阻值。
[0011]第二方面，本申请还提供了一种MEMS悬臂梁器件结构优化装置。所述装置包括：构建模块，用于基于MEMS悬臂梁器件的预设几何参数，建立MEMS悬臂梁器件的有限元模型；获取模块，用于对所述有限元模型进行仿真，获取所述有限元模型的接触电阻的仿真阻值；优化模块，用于判断所述接触电阻的仿真阻值是否符合预设优化标准，若否，调整所述有限元模型的结构，直至所述有限元模型的接触电阻的仿真阻值符合预设优化标准。
[0012]第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：基于MEMS悬臂梁器件的预设几何参数，建立MEMS悬臂梁器件的有限元模型；对所述有限元模型进行仿真，获取所述有限元模型的接触电阻的仿真阻值；判断所述接触电阻的仿真阻值是否符合预设优化标准，若否，调整所述有限元模型的结构，直至所述有限元模型的接触电阻的仿真阻值符合预设优化标准。
[0013]第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：基于MEMS悬臂梁器件的预设几何参数，建立MEMS悬臂梁器件的有限元模型；对所述有限元模型进行仿真，获取所述有限元模型的接触电阻的仿真阻值；判断所述接触电阻的仿真阻值是否符合预设优化标准，若否，调整所述有限元模型的结构，直至所述有限元模型的接触电阻的仿真阻值符合预设优化标准。
[0014]第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：基于MEMS悬臂梁器件的预设几何参数，建立MEMS悬臂梁器件的有限元模型；对所述有限元模型进行仿真，获取所述有限元模型的接触电阻的仿真阻值；判断所述接触电阻的仿真阻值是否符合预设优化标准，若否，调整所述有限元模型的结构，直至所述有限元模型的接触电阻的仿真阻值符合预设优化标准。
[0015]上述MEMS悬臂梁器件结构优化方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，基于MEMS悬臂梁器件的预设几何参数，建立MEMS悬臂梁器件的有限元模型，对有限元模型进行仿真，获取有限元模型的接触电阻的仿真阻值，判断接触电阻是否符合预设优化标准，若否，调整有限元模型的结构，直至有限元模型的接触电阻符合预设优化标准。通过对MEMS悬臂梁器件的结构进行优化，降低了MEMS悬臂梁器件的接触电阻，提高了MEMS悬臂梁器件的可靠性。
附图说明
[0016]图1为一个实施例中MEMS悬臂梁器件结构优化方法的流程示意图；图2为一个实施例中静电驱动MEMS悬臂梁器件的结构示意图；图3为另一个实施例中静电驱动MEMS悬臂梁器件的结构示意图；图4为一个实施例中判断仿真阻值是否符合预设优化标准的流程示意图；图5为一个实施例中MEMS悬臂梁器件结构优化装置的结构框图；图6为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
[0017]附图标记：1：悬臂梁；2：触点。
具体实施方式
[0018]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0019]在一个实施例中，如图1所示，提供了一种MEMS悬臂梁器件结构优化方法，包括以下步骤：步骤102，基于MEMS悬臂梁器件的预设几何参数，建立MEMS悬臂梁器件的有限元模型。
[0020]具体地，静电驱动MEMS悬臂梁器件的结构示意图如图2所示，主体为单端固定式悬臂梁1，悬臂梁1包含镂空的悬簧、静电驱动极板和触点2构成。镂空的悬簧能够使悬臂梁1的刚度在一个合理区间内，为MEMS悬臂梁器件提供合适的回复力，以保证较低的驱动电压、较高的稳定度。考虑工艺能力，触点2结构为圆柱体，并能够根据仿真结果对触点2结构进行结构优化。
[0021]COMSOL是一款大型的商用有限元软本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MEMS悬臂梁器件结构优化方法，其特征在于，所述方法包括：基于MEMS悬臂梁器件的预设几何参数，建立MEMS悬臂梁器件的有限元模型；对所述有限元模型进行仿真，获取所述有限元模型的接触电阻的仿真阻值；判断所述接触电阻的仿真阻值是否符合预设优化标准，若否，调整所述有限元模型的结构，直至所述有限元模型的接触电阻的仿真阻值符合预设优化标准。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述接触电阻的仿真阻值是否符合预设优化标准之前还包括：基于所述接触电阻的仿真阻值和实测阻值，判断所述接触电阻的仿真误差是否符合预设标准，若不符合，对所述有限元模型重新仿真直至所述接触电阻的仿真误差符合预设标准。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断所述接触电阻的仿真阻值是否符合预设优化标准包括：将所述接触电阻的仿真阻值与预设的阻值阈值进行对比，若所述接触电阻的仿真阻值小于所述阻值阈值，则所述接触电阻符合预设优化标准；若所述接触电阻的仿真阻值大于或等于所述阻值阈值，则所述接触电阻不符合预设优化标准。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有限元模型包括悬臂梁，所述悬臂梁的一端设置有多个触点，所述调整所述有限元模型的结构包括：降低所述有限元模型中悬臂梁的刚度，增大所述有限元模型中各触点的触点面积。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接触电阻的仿真阻值通过以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘通，何长运，阮勇，牟言鹏，曹丽霞，胡燕威，杨长红，黄世峰，
申请(专利权)人：山东超探电子科技有限公司济南大学，
类型：发明
国别省市：