微机电系统和用于制造微机电系统的方法

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微机电系统和用于制造微机电系统的方法
【专利摘要】一种微机电系统具有:能够偏转的致动器板以及止挡面。能够偏转的致动器板的一体的压电功能层借助于能够偏转的致动器板的主动面(APS)来构造。能够偏转的致动器板被构造用于在被操控的状态和未被操控的状态中的至少一个中执行空心拱起,其中,止挡面朝向能够偏转的致动器板的空心侧面来布置。能够偏转的致动器板被构造用于在能够偏转的致动器板执行空心拱起的状态下,提供能够偏转的致动器板与止挡面之间的机械接触。在另一状态中,能够偏转的致动器板与止挡面保持间距地布置。
【专利说明】
微机电系统和用于制造微机电系统的方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种具有可偏转的致动器板的微机电系统(MEMS)和一种用于制造这种微机电系统的方法。本发明还涉及一种电路和一种用于输送流体的装置。本发明还涉及一种用于MEMS用途的压电致动器。
【背景技术】
[0002]微机电(MEMS)开关能够在未来的通信系统中起到重要作用。引人关注的特别是欧姆开关,因为欧姆开关能够用在DC(直流)至数十GHz的很宽的频率范围内。但是,在空白市场(诸如高频测量技术或者军事领域)中仅有很少的商业应用。共同之处在于,这种微机电开关必须是不带载荷地切换(冷切换),以便获得长寿命。即便负荷很小,也由于放电(电弧)而在接触面上产生腐蚀作用,直到熔化接触面(冷焊接)。软质金属(如金)特别适合熔化,但仅需要很小的力(<50μΝ),以便实现小于I Ω的接触电阻。硬质金属(如铂(Pt)或钌(Ru))是能产生电阻的,但是需要较高的力(要产生2-3 Ω的接触电阻需要>100μΝ的力)。达到ImN的高接触力利用静电驱动装置来实现,但是需要付出高电压(50-150V)的代价。最近,越来越多地尝试压电驱动装置。压电驱动装置能够在电压明显较低的情况下产生显著的力,压电驱动装置特别是基于铅(P)-锆酸盐(Z)-钛酸盐(Τ)-ΡΖΤ。但是,迄今所介绍的结构元件实现的力相对较低。
[0003]压电操作的欧姆开关能够实施为具有在一侧固定夹紧的横梁元件的致动器,在横梁元件的能够运动的端部上存在接触部。横梁结构由其上具有(主动)压电材料(包括电极在内)的被动层构成。当在压电材料上加载电压时,压电材料沿侧向伸展或者收缩,这根据所加载的电压的极性而定,并且横梁拱起。与之相关地,参见文献[I]和[2]。
[0004]在具有静电驱动装置的MEMS结构元件中,这种横梁结构被广泛使用,因为这种横梁结构与上述驱动原理相协调。在最简单的情况下,自由安置的金属横梁通过加载电压而被朝向固定的电极面吸引。在此产生的力可以传递到横梁端部的接触部上。相反,压电的横梁致动器则形成由被动层和压电材料(主动层)构成的叠层件。基于横梁平面中的主动层的伸展或收缩,能够类似于热机械效应地实现致动器结构的拱起。在此,所产生的力仅未完全地传递到接触部上。
[0005]例如由US2002/0074901已知的方案尝试借助于在旁侧中断横梁元件来提高相应横梁元件的力和/或实现占位需求更小的偏转。但这需要对各个横梁元件进行复杂的操控。
[0006]因而所希望的是一种用于建立或断开机械接触部的方案,这种方案实现了很高的接触力和简单的操控。

【发明内容】

[0007]本发明的目的在于,提出一种能够实现具有高机械接触力的能够建立而且能够断开的机械接触并且能够简便操控的装置。
[0008]所述目的通过独立权利要求的技术方案来实现。
[0009]本发明的核心构思在于,能够以如下方式实现上述任务,例如提高机械接触力和/或简化操控方案:扩大压电主动材料的面积并且缩小例如致动器的长度与宽度之间的尺寸比例,另外设置可偏转的致动器板,致动器板在其运行状态中执行沿两个在直线上彼此独立的空间方向空心拱起,这种空心拱起进一步提高接触力,使得在压电功能面中的横向收缩能够得到利用。
[0010]通过除了沿在直线上独立于横向收缩的方向弯曲之外,将压电功能面的横向收缩转换成空心拱起,能够除了致动器力之外,还利用明显提高的结构刚度来建立接触部,使得接触力得到提高,和/或可以减轻机械接触部的接触碰撞。
[0011]按照本发明的一种实施例,致动器板能够相对于止挡面偏转。能够偏转的致动器板具有一体的压电功能层,这种压电功能层至少部分地遮盖致动器板。能够偏转的致动器板具有被操控和未被操控的状态,并且被构造用于在两个状态中的至少一个中执行空心拱起。止挡面朝向能够偏转的致动器板的空心侧面布置。在致动器板执行空心拱起的状态下,能够偏转的致动器板可以提供与止挡面的机械接触。在另一状态中,能够偏转的致动器板与止挡面隔开间距。
[0012]在本实施例中有利的是,以空心拱起为基础,止挡面与能够偏转的致动器板之间的接触力相对于横梁元件可以很大,同时例如通过“被操控(开)”和“未被操控(关)”两个运行状态来实现对压电功能层的简单操控。
[0013]按照本发明的另一实施例,压电功能层具有主动层,可以将椭圆环投影到主动层中,椭圆环的多于95%与压电功能层的面积相重叠,并且主动层的面积同时占据了能够偏转的致动器板的面积的至少50%或60%。
[0014]在本实施例中有利的是,椭圆件实现了主动面的构造并且一并实现了沿两个在直线上独立的方向执行空心拱起。
[0015]其他有利的实施方式是从属权利要求的技术方案。
【附图说明】
[0016]本发明的优选实施例在下面参照附图得到阐释。其中:
[0017]图1a不出按照本发明的一种实施例的微机电系统(MEMS)的不意侧视图,具有处在关断状态的能够偏转的致动器板;
[0018]图1b以通电状态示出图1a中的MEMS的示意侧视图;
[0019]图1c以左侧图区域以能够偏转的致动器板的示意视图(带有一剖切平面)示出图1中的MEMS,并且以右侧图区域示出沿该剖切平面的侧剖图;
[0020]图2a示出能够偏转的致动器板的示意视图,其按照本发明的一种实施例一个面具有大致呈三角形的主侧面几何形状;
[0021]图2b示出具有圆形主侧面形状的、能够偏转的致动器板的示意视图,圆形主侧面形状按照本发明的一种实施例具有内部凹空部;
[0022]图2c示出按照本发明的一种实施例的、能够偏转的致动器板的示意视图,致动器板的几何形状能够通过沿圆形轨迹等距离叠加多个圆来表现;
[0023]图2d示出按照本发明的一种实施例的、能够偏转的致动器板的示意视图,具有形状为椭圆形的主侧面;
[0024]图2e示出按照本发明的一种实施例的、能够偏转的致动器板的示意视图,其具有类似于图2b中的能够偏转的致动器板的圆形形状并且其环形结构具有凹空部;
[0025]图3按照本发明的一种实施例以上图示出具有能够偏转的致动器板的MEMS的示意视图,致动器板借助于两个弹簧元件悬挂在两个锚定件上;以中图示出处在示意侧剖图中的关断状态下的MEMS;以及以下图示出处在通电状态下的MEMS的示意侧剖面;
[0026]图4按照本发明的一种实施例示出MEMS的示意图,其能够偏转的致动器板具有内部凹空部;
[0027]图5按照本发明的一种实施例示出MEMS的示意视图,其具有固定电极58;
[0028]图6按照本发明的一种实施例示出具有能够偏转的致动器板的MEMS的示意图,其借助于三个锚定件与第二止挡面相连接;
[0029]图7按照本发明的一种实施例示出MEMS的示意图,其具有能够偏转的致动器板,其相比于图6中的致动器板,附加地借助于四个内部锚定点固定在能够偏转的致动器板由凹空部限定出的内壳面上;
[0030]图8a按照本发明的一种实施例以通电状态示出微型阀的示意侧视图,微型阀具有能够偏转的致动器板;
[0031]图8b以通电状态示出图8a中的微型阀;
[0032 ]图9a以如下状态示出具有能够偏转的致动器板的可替换的微型阀,其中,能够偏转的致动器板执彳丁空心拱起;
[0033]图9b以如下状态示出图9a中的微型阀,其中,能够偏转的致动器板具有平坦的状态;
[0034]图1O示出MEMS的有限元法调制的效果,MEMS具有与图7中所介绍的MEMS相同的结构;
[0035]图11示出两个MEMS的FEM计算效果,其具有类似于图9中的MEMS的结构,不具有如图6中所示的内部锚定点;
[0036]图12示出两个MEMS的示意立体图,其中,MEMS的能够偏转的致动器板具有所谓的“排流孔”并且借助于四个弹簧元件悬挂在未示出的底板上;
[0037]图13示出两个具有能够偏转的致动器板的MEMS的FEM计算效果,其相对于图7中的能够偏转的致动器板具有布置在能够偏转的致动器板的外周边上的接触区域,所述接触区域借助于共同的能够运动的电极相连接;以及
[0038]图14示出两个MEMS的FEM计算效果,其中,一个MEMS相比于图11中的MEMS在能够偏转的致动器板的内部凹空部上具有锚定件,另一个MEMS相比于图11中的MEMS具有另外两个接触区域。
【具体实施方式】
[0039]在下面对本发明的实施例结合附图加以详细阐释之前,需要指出的是,相同的、功能相同的或者起相同作用的元件、物体和/或结构在不同的附图中被附以相同的附图标记,使得在不同的实施例中所示的对上述元件的说明能够彼此互换或者说能够互换使用。
[0040]将电压加在压电功能层上的状态在下面被称为“通电(an)”或者英文表述为“On-State(通电状态 )”。将电压未加在压电功能层上的状态在下面被称为 “关断 (aus)” 或者英文表述为“Off-State(关断状态)”。在下面的阐释对能够偏转的致动器板介绍如下:其被构造用于在通电状态中执行空心拱起并且提供了与止挡面的机械接触,以便在关断状态下与止挡面相间隔。不言而喻的是:能够以压电功能层中的机械或电学预紧度和/或压电功能层与能够偏转的致动器板的其上布置有压电功能层的底板之间的机械应力和/或能够偏转的致动器板本身的机械预紧度为基础地设计,以便在关断状态下执行空心拱起以及在通电状态下与第一止挡面相间隔。能够偏转的致动器板能够在其与第一止挡面相间隔的状态下例如平坦地构造、具有弯曲部或者空心拱起部。这意味着:有关通电状态和关断状态的阐述能够相互交换。
[0041 ]图1 a示出微机电系统(MEMS) 1的示意侧剖图,其具有能够偏转的致动器板12,致动器板布置在止挡面或第一止挡面14与另一(也就是第二)止挡面16之间。能够偏转的致动器板12与锚定件18相连接。锚定件18在背向能够偏转的致动器板12的侧面上与第二止挡面16固定连接,使得能够偏转的致动器板12借助于锚定件18支撑在第二止挡面16上。锚定件也可以与第二止挡面16—体形成,和/或称为锚定元件。
[0042]换言之,锚定件18被构造用于提供对能够偏转的致动器板12的固定的锚定(英文表述为:rigid anchoring)。能够偏转的致动器板12的变形受到与销定件18的关联的影响程度能够减小锚定件18与能够偏转的致动器板12连接的面积而产生影响或者使程度减轻。锚定件18也可以布置在能够偏转的致动器板12的中心位置的旁边,如后面还要详细示出那样。
[0043]第一止挡面14和第二止挡面16例如彼此平行地布置并且彼此间具有间距22。能够偏转的致动器板12包括压电致动器,并且被构造用于在将电压加载到压电致动器上时,执行空心拱起。在图1a中示出处在能够偏转的致动器板12与第一止挡面14隔开间距的状态下的能够偏转的致动器板12。间距22例如可以处在0.01至50μπι、0.05至ΙΟμπι或者0.1至5μπι的范围内或者为更大的数值并且具有50μπι的数值。
[0044]图1b示出处在通电状态下的MEMSlO的示意侧剖图。间距22以第一止挡面14和第二止挡面16的固定夹紧度为基础相对于图1a保持不变。可替换地,第一止挡面14和/或第二止挡面16可以柔性地、也就是易曲地相对于相应另一止挡面16或14来布置。这意味着:间距22能够以能够偏转的致动器板12所提供的与第一止挡面14的机械接触的力(接触力)为基础不改变。换言之,能够以提供机械接触的接触力为基础来实现:第一止挡面14受压远离第二止挡面16或者反过来。
[0045]能够偏转的致动器板12具有总面积为Aap的几何形状,所述几何形状超出主动面Aps被压电功能层覆盖。如在下图中介绍那样,存在椭圆环,椭圆环具有椭圆环面积Aer,椭圆环以其椭圆环面积Aer以多于95 %的比例与主动面Aps重叠并且椭圆环的椭圆环面积Aer至少占据总面积Aap的60%。在下面,这有时也称为“椭圆环条件”。对于椭圆环,可以设想的是作为投影到能够偏转的致动器板12上的面。当椭圆环条件满足时,这意味着:所述板对应所希望地高的接触力而相对于止挡面14执行空心拱起。
[0046]可替换的实施例提出如下的能够偏转的致动器板,对于这种致动器板,椭圆环以其椭圆环面积Aer以多于80%或90%与主动面Aps相重合并且椭圆环的椭圆环面积Aer至少占据总面积Aap的50%、55%。
[0047]椭圆环具有至少一个外部椭圆轨迹,其具有主轴和垂直于主轴布置的副轴,其中,主轴连接外部椭圆轨迹的两个主轴顶点,副轴连接外部椭圆轨迹的两个副轴顶点。主轴与副轴之间的比例具有大于等于0.25且小于等于4的数值。当上述比例例如具有为I的数值时,则椭圆环可以形成圆形。能够偏转的致动器板12和/或压电功能层可以形成圆形。圆形的能够偏转的致动器板12实现了能够偏转的致动器板12与第一止挡面14在圆形的接触区域中的机械接触。第一止挡面14朝向能够偏转的致动器板12的空心侧面地布置。空心侧面是:当能够偏转的致动器板12执行空心拱起时,能够偏转的致动器板12的例如在侧剖图中具有较小的曲率半径的主侧面。内部椭圆轨迹可以在椭圆环退化成椭圆形时取消。优选的是,设置有“椭圆环条件”,椭圆环具有足够的宽度。例如足够的宽度意味着椭圆环为至少10ym、lOOym、100ym 或 5000ym 的数值。
[0048]图1c以左侧图区域示出带有剖切平面SE的能够偏转的致动器板12的示意图示,以右侧图区域示出剖切平面SE中的示意侧剖图。
[0049]能够偏转的致动器板12包括底板24。底板24具有呈圆板形式的圆柱形形体。圆柱形板具有两个主侧面和一个包壳侧面,其中,主侧面是圆柱形体的顶面。在底板24的主侧面上布置有第一电极26a,第一电极部分地覆盖底板24。可替换地,第一电极26也可以完全覆盖底板24或者超出底板。在第一电极26a的背向底板24的主侧面上布置有压电材料28,压电材料在与第一电极26a相背的主侧面上被第二电极26b覆盖。第一电极26a、第二电极26b和压电材料28形成压电功能层29。以加在第一电极26a和第二电极26b之间的电压为基础,构造有压电功能层29,以便使底板24变形并且引起能够偏转的致动器板中的空心拱起。能够偏转的致动器板的弯拱方向可以由致动器叠层件中被动层和主动层的顺序来确定。这种由底板2与压电功能层构成的配置可以被称作双压电片。可替换地,底板同样可以是压电功能层。可替换地或附加地,另一压电功能层可以布置在底板24的背向压电功能层29的主侧面上,并且例如能够独立于压电功能层地得到操控。这样的配置可以称为三压电片。可替换地或者附加地也可以将一个或多个另外的功能层布置在压电功能层29上并且例如形成堆垛。借助于压电功能层的堆垛,致动器力相比于接触压电功能层29的致动器力有所增大。
[0050]压电功能层29—体地形成。理解为一体的压电功能层29的是,例如压电材料28能够一体地形成。可替换地,压电材料28也可以由多个元件形成并且被一体的电梯26a和26b环围。可替换地,压电材料28和电极26a和/或26b也可以具有多个元件,并且由多个被共同操控的电极分段来提供用于操控压电材料28的电场。这意味着,压电功能层29能够同在一个时间点得到操控。这在下面被称为一体的压电功能层29。
[0051]能够偏转的致动器板12表现为主侧面面积的总面积Aap。第一电极26a、压电材料28和第二电极26b具有主动主侧面面积APS,其表示压电功能层29的面积,压电功能够借助于电极26a和26b来激活,也就是能够得到操控。具备椭圆环面积Aer的椭圆环32例如以100%与主动面Aps相重叠,并且具有椭圆环面积Aer。椭圆环面积Aer占据总面积Aap的至少50 %和至少60%,例如多于80%以及多于90%。
[0052]椭圆环32具有主轴34和副轴36,其中,主轴34和副轴36彼此以直角相对布置。当外部椭圆环32的两个焦点重合在同一点上,则可以从椭圆环32变成圆,椭圆的主轴34和副轴36分别具有等于圆直径的长度,从而主轴34和副轴36的比例为1:1,并且比值可以为I。椭圆环32还具有外部椭圆轨迹和内部椭圆轨迹直径的宽度。所述宽度例如等于圆的半径,使得椭圆环面积Aer是实心面积并且等于主动面积Aps。
[0053]压电功能层的偏转可以使能够偏转的致动器板沿主轴34和沿副轴36偏转,一并使能够偏转的致动器板12发生空心拱起。空心拱起可以是呈球形的弯拱,这例如是当空心拱起关于能够偏转的致动器板12的主侧面的几何中心点呈旋转对称时。
[0054]可替换的实施例示出主轴和副轴之间具有如下比例的椭圆环,所述比例具有处在大于等于0.25且小于等于4、大于等于0.3且小于等于3或者大约等于0.35且小于等于2.85、大于等于0.5且小于等于2、大于等于0.75且小于等于1.3的范围内的数值。
[0055]主轴和副轴在上述范围内的比例能够按照如下方式表达,压电功能层在第二方向上(例如y方向上)与沿垂直于第二方向而置的第一方向(例如X方向)相关地具有一定的尺寸。当主轴34和副轴36之间的比例数值为I时,例如在X方向上的宽度和在y方向上的长度是相等的。
[0050]在第二方向上一定的尺寸实现了执行空心拱起,以便提供很高的接触力。
[0057]致动器几何形状(例如具有圆形的能够偏转的致动器板12)可以呈点状地提供很高的力。这特别是能够以如下方式实现,沿在其上例如布置有锚定件18的支撑点与其中能够提供能够偏转的致动器板12与止挡面14之间的机械接触部的接触点或接触区域之间的一个方向的杆长度小于或者说短于致动器在该方向上的相应尺寸(例如直径)。杆长度例如可以具有圆半径的长度或者大致具有主轴34或副轴36的一半的长度,而致动器具有作为沿该方向的尺寸的直径。
[0058]缩短的杆长度实现了沿缩短的杆长度而增大的结构刚度,使得能够提供机械接触的接触力可以增大。以借助于锚定件18固定的在一侧锚定为基础,即便在间距22较大(例如5μη或ΙΟμ??或20μπ?或50μ??)时,仍产生很高的力。
[0059]在所具有的主侧面几何形状中,致动器尺寸在第一方向上(例如宽度上)的尺寸比在另一方向上(例如长度上)的尺寸产生明显效果的致动器可以称为三维(3D)致动器。3D致动器(例如能够偏转的致动器板12)可以被构造用于:在利用压电功能面在两个或更多个沿直线独立的空间方向上沿致动器的主侧面(例如空心侧面)的扩张或收缩的基础上,提供空心拱起。
[0060]能够偏转的致动器板12换句话说可以作为包括了被动层24和压电材料28的堆垛嵌在两个电极26a和26b之间地形成。弯拱方向能够以堆垛的存在主动压电层的侧面上得到调整。图1a至图1c示出致动器的示意的侧剖图和横剖图,其以圆形板为基础。能够偏转的致动器板12处在两个分界面14和16之间。
[0061]换言之,图1a和图1b示出圆形的致动器,致动器以限定的间距处在两个分界面之间(分界面-止挡面14和16)。当致动器被操作并且拱起时,发生与上部分界面(也就是第一止挡面14)的机械接触。对于能够偏转的致动器板12实施为圆形板的话,则可以沿能够偏转的致动器板12的整个边缘形成机械接触。间距22能够以如下方式选定,在第一止挡面14上形成机械接触的位置能够调整。这样,例如在图1b中,增大的间距22能够使得:由能够偏转的致动器板12执行的空心拱起程度加大,两个所示的接触点之间的间距或环绕的接触区域的半径或分布缩小。
[0062]换言之,可以通过充分利用空心拱起或球形弯拱在给定面积的情况下,产生比根据现有技术的传统设计更高的接触力,传统设计例如是具有等于致动器板直径的长度的横梁。拱起沿着两个在直线上独立的方向有助于产生结构刚度。这意味着,致动器板不轻易折弯。
[0063 ] MEMS1例如可以借助于控制装置来操控。控制单元可以被构造用于对能够偏转的致动器板例如通过提供电能来操控。控制单元可以与MEMS相关联,也就是相连接。
[0064]可替换的实施例提出了具有压电功能层的MEMS,其具有椭圆环能够投影到其中的面,椭圆环以多于96 %、97 %或99 %与压电功能层的面重叠,其面积同时占据能够偏转的致动器板的面积的至少50%、70%、80%或85%。
[0065]图2a示出能够偏转的致动器板12_1的示意视图,致动器板具有总面积为Aap_1的主侧面的大致呈三角形的几何形状。压电功能层完全覆盖能够偏转的致动器板12_1的主侧面,使得总面积Aap_1与压电功能层的主动面积Aps_1相等。椭圆环32_1或其椭圆环面积Aer_1以多于95%的比例与主动面积Aps_1相重叠。椭圆环未与主动面相重叠的面39所占的(剩余)比例小于5%。椭圆环32_1的主轴34_1与副轴36_1的比例数值为约0.54或1.85。能够偏转的致动器板12_1在三角形几何形状的倒圆的角部具有分别带电极的接触区域38a、38b和38c。当能够偏转的致动器板12_1朝向图2a的观察者的方向执行空心拱起时,则能够提供电极与止挡面或布置在止挡面处的电极之间的机械接触。
[0066]可替换的实施例提出能够偏转的致动器板,其总面积与椭圆环重叠至少60%、70%、80%、90%。
[0067]在本实施方式中有利的是,电极例如可以具有不同的电位,使得以接触区域38a_c与止挡面上的电极之间的机械接触为基础,能够断开或闭合不同的通路。在没有电极时,可以在原位保留相同的机械接触区域,使得相比于图1的实施方案,减小机械接触区域的面积,例如从接触环减小至三个接触区域的面积。
[0068]图2b示出具有圆形主侧面几何形状的能够偏转的致动器板12_2的示意视图,主侧面几何形状具有内部凹空部42。内部凹空部42同样具有圆形形状。可替换地,凹空部42可以具有任意形状。压电功能层完全覆盖能够偏转的致动器板12_2的底板,使得能够偏转的致动器板的总面积Aap_2等于压电功能层的主动面积APS_2。当图1c中的能够偏转的致动器板12和图2b中的能够偏转的致动器板12_2具有相同的外圆周半径时,则总面积Aap_2等于总面积Aap刨除凹空部42的面积。
[0069]椭圆环32_2具有外部椭圆轨迹44a和内部椭圆轨迹44b。内部椭圆轨迹44b例如可以由凹空部42的分布或外部椭圆轨迹44a与内部椭圆轨迹44b之间的间距来确定。外部椭圆轨迹44a和内部椭圆轨迹44b彼此平行地分布并且彼此间具有间距46。间距46也可以称为椭圆环32_2的宽度。椭圆环面积Aer_2可以与总面积Aap_2和主动面积Aps_2全等,使得椭圆环面积Aer_2以多于95 % (例如100 % )与主动面积Aps_2重叠。椭圆环面积Aer_2可以占据能够偏转的致动器板122的面积Aap_2的100%。图2a中的椭圆环32_1的通过副轴36_1来限定的宽度例如大于或等于主轴34_1的尺寸的一半,使得椭圆环32_1形成实心面。
[0070]图2c示出能够偏转的致动器板12_3的示意图示,致动器板的几何形状例如能够通过多个直径相同或不同的圆48a_i沿圆形轨迹而且关于圆的几何中心点同心地等距重叠来表现。能够偏转的致动器板12_3具有大量接触区域38a-h,在接触区域上布置有电极。在能够偏转的致动器板12_3的中心布置有锚定件18。当压电功能层例如朝向观察者的方向布置在能够偏转的致动器板12_3上时,空心拱起例如也可以朝向观察者的方向来执行。能够偏转的致动器板可以在其执行空心拱起的状态下,至少部分地环围锚定件18,也就是说空心拱起能够朝向锚定件18的方向执行。接触区域38a-h或者电极沿着圆形轨迹布置,圆形轨迹等于椭圆环32_3的外部椭圆轨迹。接触区域38a-h例如可以呈点状。
[0071]换言之,接触环可以如其例如借助于图1中的能够偏转的致动器板12那样来提供,划分成多个接触区域。接触区域38a_h可以彼此等间距或间距不等地布置在圆形轨迹上。可替换地,接触区域38a_h能够以一公差范围绕圆形轨迹布置。公差范围可以具有小于圆形轨迹的直径的±25%、小于±15%或者小于±5%的数值。
[OO72 ]图2 d示出能够偏转的致动器板12_4的主侧面的示意图示,主侧面具有椭圆形状。接触区域38a_d沿着椭圆外周、也就是沿着椭圆或椭圆形轨迹布置。接触区域38a_d分别具有电极,并且被构造用于提供与布置在第一止挡面上的电极的电接触。接触区域38a和38b布置在椭圆轨迹的主轴顶点的位置上,使得椭圆轨迹的主轴34_4在接触区域38a和38b之间分布。接触区域38a和38b的电极形成初级接触区域。接触区域38c和38d的电极形成次级接触区域。
[0073]接触区域38c和38d中的电极布置在椭圆轨迹的副轴顶点的位置上,使得副轴36_4在接触区域38c与38d之间延伸。主轴34_4和副轴36_4具有不等于I的比值。这意味着,主轴34_4具有比副轴36_4更大的长度。能够偏转的致动器板12_4例如可以被构造用于执行空心拱起。以主轴34_4和副轴36_4的不同的长度为基础,能够以如下方式执行空心拱起,使得在接触区域38a和38b的位置上,在第一时间点在第一止挡面上提供机械接触,在接触区域38c和38d的位置上,在第二时间点提供机械接触。当能够偏转的致动器板12_4例如从平坦状态变为空心拱起状态时,则第一时间点处在第二时间点之前。换言之,接触区域38c与38d中的接触在接触区域38a与38b中的接触之后发生。当能够偏转的致动器板12_4从执行空心拱起并且提供机械接触的状态变为例如平坦的另一状态时,则接触区域38c与38d中的接触可以首先断开,而接触区域38a与38b中的接触之后断开。
[0074]可替换地,接触区域也可以在一定的公差范围内围绕椭圆形轨迹来布置,接触区域借助于椭圆形轨迹的平移来确定。平移量可以为主轴34_4或副轴36_4的尺寸的小于±25%、小于± 15%或小于± 5%的数值。
[0075]换言之,空心拱起能够以如下方式执行,接触区域38a_d中的机械接触部的四个接触配对部或布置于其上的电极凭借相应的配合元件在止挡面上在时间上错开地闭合。在操作致动器时,能够首先沿主轴闭合两个接触配对部,之后沿副轴闭合两个接触配对部。接触配对部的断开可以恰好反过来执行。当MEMS例如用作欧姆开关时,按顺序闭合和断开多个接触配对部例如可以用于提高MEMS的寿命。
[0076]相应的接触力可以个别或者说单独地设定,例如通过将接触面定位在端点旁边来设定。
[0077]图2e示出能够偏转的致动器板12_2’的主侧面的示意视图,这里的致动器板具有类似于图2b中的能够偏转的致动器板12_2的圆形。凹空部42’相对于凹空部42扩大,使得椭圆环的宽度例如可以具有小于30%、小于20%或者小于15%的、椭圆环沿主轴或副轴方向的尺寸。
[0078]能够偏转的致动器板12_2’具有凹空部49,使得能够偏转的致动器板12_2 ’的环形中断。弹簧元件或锚定件例如可以在凹空部49的位置上得到接触。
[0079]可替换地,能够偏转的致动器板12_1、12_2、12_2’、12_3和/或12_4可以具有其他的或任意的几何形状,例如包络线呈多边形、椭圆形、圆形的主侧面几何形状或者主侧面几何形状的包络线具有沿圆形等距布置的多边形、椭圆形或圆形。以上述几何形状为基础,能够改变预期的接触点、接触区域和/或接触线的位置和数目,在所述接触点、接触区域和/或接触线上,由能够偏转的致动器板产生的力能够传递到止挡面上。
[0080]换言之,图2a_d示出不同的致动器形状和可行的与第一止挡面的接触区域,这时,能够偏转的致动器板执行空心拱起。致动器可以在边缘上和/或居中地与第一或第二止挡面相联接。如果例如能够偏转的致动器板与第一止挡面之间的接触应当平整而保持相同地建立的话,则可以优选选择圆形或环形的几何形状。对于机械接触部不保持相同的(例如在时间上可变的)特性,椭圆的几何形状可以是具有优点的。可替换地,也可以设想环形、圆形和/或椭圆形几何形状的组合。
[0081 ]致动器板12 j、12_2、12_3和/或12_4可以在任意部位(例如沿着边棱)固定保持。止挡面能够以如下方式设定尺寸,使得止挡面仅存在于预计发生机械接触的区域中。接触点、接触线或接触面的位置和数目可以根据致动器板12 j、12_2、12_3和/或12_4的几何形状和相应的锚定方案而定。
[0082]在本实施例中有利的是,电极的不同的接触材料用在接触配对部上。对于首先闭合、也就是最后断开的接触配对部(其包括处在接触区域38a和38b中的接触部),可以在电极上例如使用硬质的、能产生电阻的、具有相对较高的接触电阻的材料,例如钨、铬、钼或碳。对于最后闭合、也就是首先断开的接触配对部上的电极(其包括处在接触区域38c和38d中的接触部),可以布置软质的、为此具有较低接触电阻的材料,如金或含金合金。接触放电(英文:micro arcs(微小电弧))在断开或闭合电极接触部期间可能在首先断开的、能产生电阻的接触配对部上发生,这种接触放电可能导致各种老化效果,例如接触面上发生烧蚀。更易导通的、为此较为敏感的接触部(例如金接触部)可以为此已减轻的“micro arcs(微小电弧)”或必要时不发生“micro arcs(微小电弧)”地断开和/或闭合。按照这种方式,能够确保较低的接触电阻并且同时就在负载下的开关(英文:hot switching(热开关))而言,提高开关的寿命或负载承受能力。
[0083 ]图3以上图示出具有能够偏转的致动器板12_5的MEMS30的示意图示,致动器板借助于两个弹簧元件52a和52b悬挂在两个锚定件18a和18b上。弹簧元件52a和52b沿轴53布置在能够偏转的致动器板12_5上。轴53例如可以是椭圆环的主轴或副轴,椭圆环的面积与压电功能层的面积重叠。弹簧元件例如可以由与其上布置有压电功能层的能够偏转的致动器板12_5的底板相同的材料形成。弹簧元件52a和52b可以与底板一体地形成。这例如可以通过在MEMS的制造过程期间经过蚀刻来实现。在能够偏转的致动器板12_5上与弹簧元件5 2a和52b相邻地布置电极54a和54b。弹簧元件52a和52b原则上可以具有任意的形状。这样,弹簧元件例如可以实施为横梁弹簧、扭力弹簧和/或弯曲弹簧。
[0084]图3在中图中以示意侧剖图以通电状态示出MEMS30。以弹簧元件52a和52b的弹簧力为基础,能够偏转的致动器板12_5与第一止挡面14_5和第二止挡面16_5相间隔地布置。
[0085]电极54a和54b与布置在第一止挡面14_5上的电极54d和54e之间的电接触部是断开的。在能够偏转的致动器板12_5的朝向第二止挡面16_5的主侧面上布置有电极54c。在第二止挡面16_5上与电极54c相对置地布置电极54f,并且电极54f被构造用以在能够偏转的致动器板12_5的通电状态中形成与电极54c的电接触。电极54a-f是接触电极。
[0086]图3以下图示出处在通电状态中的MEMS的示意侧剖图。以空心拱起部为基础,能够偏转的致动器板12_5提供了与第一止挡面14_5以及与第二止挡面16_5的机械接触。弹簧元件52a和52b与锚定件18a和18b相连接,使得能够偏转的致动器板12_5在锚定件18a或18b的位置上支撑在第二止挡面16_5上。
[0087]在通电状态中,除了上述机械接触之外,也在电极54a与54d、54b与54e以及54c与54f之间建立电接触。由此,例如能够在第二止挡面16_5与第一止挡面14_5之间提供电接触。可替换地,电极54a和/或54b以及54d和/或54e具有不同的形状(例如环形),并且必要时电极54a、54b、54d和/或54e具有不同的半径。
[0088]在第一止挡面14_5与第二止挡面16_5之间的容腔中,能够提供基于环境压力发生改变的压力,例如提高的气压、通过抽吸容腔产生的较低的气压或者干脆是接近真空的气压。可替换地,也可以设置有不同于空气或气体的介质。改变的压力或相对于空气改变的粘度可以被用于对开关表现、例如开关速度或者MEMS30的电极断开或闭合时打火的扩展情况(eine Ausbreitung von Funken)产生影响。
[0089]换言之,致动器在下边界面上的安放可以使杆缩短并且加大致动器结构的刚度,其中,安放的力矩能够通过上下边界面之间的间距至少部分地加以确定。直至稍早于安放之时,致动器可以表现为一个相对长而且软质的致动器,利用这种致动器能够驶向较大的偏转,以便确保闭合接触部。在安放之时,杆突然缩短,使得致动器由于其弹性系数提高而产生明显更高的力。通过安放,致动器可以具有相比于在一侧夹紧的横梁元件缩短的接通时间。此外,对于接触碰撞(英文:contact bouncing)的易损性低于传统的设计情况(例如弯曲横梁设计)。
[0090]致动器借助于柔性弹簧的软式锚定可以显著提高了致动器效率,也就是在力的产生方面,根据所用的电能明显提高了所产生的力,这是因为基于很低的弹性系数,仅将很少量的机械能储存在弹簧中。因而,能够将大部分在致动器(例如压电介质中)产生的机械能用于产生力。
[0091 ]在本实施例中有利的是,例如在激活能够偏转的致动器板12_5并且开始执行空心拱起时,存在一个时间点,来提供能够偏转的致动器板12_5与第二止挡面16_5之间的机械接触,例如借助于电极54c与54f上的电接触来提供。在该时间点上,能够提高致动器板12_5的刚度,这是因为相对于在中图中所示的状态,能够偏转的致动器板12_5与第二止挡面16_5之间的另一支撑点发挥作用。相对于例如借助于图1中的锚定件提供的支撑点,这种实施方式是有利的,因为图1中的锚定件18通过与能够偏转的致动器板12的固定连接来阻挡致动器板偏转的区域可以缩小。可替换地或附加地,电极54a-f和/或轴54可以关于能够偏转的致动器板12_5具有另一位置和/或取向。
[0092]另外,有利的是,以弹簧元件52a和52b为基础,特别是当弹簧元件具有低弹簧刚度,对能够偏转的致动器板12_5的偏转的阻挡程度相比于借助于锚定件的锚定方案有所降低或减轻。当弹簧元件具有高弹簧刚度时,弹簧元件就是刚性体,所以可以近似认为或称为锚定件。
[0093]图4示出MEMS40的示意图示,其中,MEMS40在图4的上图中的图示中、在图4的中图的示意侧剖图中处在关断状态中,在下图中则处在通电状态中。区别于图3中的MEMS30,能够偏转的致动器板12_6具有内部凹空部42。
[0094]另外,止挡面14_6具有第一分区14_6a和第二分区14_6b,这两个分区彼此间隔地布置。能够偏转的致动器板12_6具有电极54a、54c、54b和54f,其中,电极54a和54c以及电极54b和54f借助于接通结构56a或56b相互连接。如在图4的下图中所示那样,可以在能够偏转的致动器板提供与第一止挡面14_6的机械接触连同电接触的状态下,能够借助于接触配对件54c+54g和54a+54d来提供第二止挡面16_6与第一分区14_6a之间的电接触以及第二止挡面16_6与第二分区14_6b之间的另一电接触,使得当MEMS用作电开关时,其例如能够用作三极开关。可替换地,可以在第二止挡面16_6上、在第一止挡面14_6上和/或在能够偏转的致动器板12_6上布置其他接触部,使得能够建立多极电接触。可替换地,能够例如在未设置电极54c、54g、54f和54h的情况下,在第一分区14_6a和第二分区14_6b上建立电接触,这时,能够偏转的致动器板12_6具有在电极54a与54b之间的接通结构并且执行空心拱起。
[0095]可替换的实施例示出具有第一或第二止挡面的一定数目的一个、两个或更多个分区的MHMS。
[0096]换言之,图4示出悬挂在弹簧上的致动器的环形变型。可替换地或附加地,弹簧元件可以固定在外边缘上,以及固定在致动器板的内边缘上。当弹簧非常软并且缝隙(也就是第一止挡面14_6与第二止挡面16_6之间的间距)被相应设定时,则致动器结构(也就是能够偏转的致动器板12_6)在操作时(也即是在执行空心拱起时)以外边缘压向第一止挡面,并且以内边缘压向第二止挡面16_6。随着弹簧刚度的提高(也就是弹簧更硬地设计)相应的边棱可能会完全或部分地与相应的止挡面(也就是分界面)保持间隔。能够偏转的致动器板与分界面(也就是止挡面)之间的接触部位的数目和定向可以根据能够偏转的致动器板的形状而定。
[0097]图5示出MEMS50的示意图示,其中,图5以上图示出能够偏转的制动器板12_7的图示,以中图示出处在关断状态中的MEMS50的示意侧剖图,以下图示出处在通电状态中的MEMS50的示意侧剖图。能够偏转的致动器板12_7具有凹空部42。能够偏转的致动器板12_7借助于四个弹簧元件52a-d与锚定件18相连接,锚定件布置在凹空部42或能够偏转的致动器板12_7的中心区域中。这实现了:弹簧元件52a-d等距地布置在能够偏转的致动器板12_7的被凹空部42限定的内壳面上,并且具有大致相等的长度。可替换地,锚定件18也可以布置在另一部位上,和/或弹簧元件52a-d彼此间具有不等于(#)90°的角度。可替换地或附加地,弹簧元件52a-d可以具有彼此不同的弹簧刚度,和/或布置在能够偏转的致动器板12_7上的不同位置上。可替换地,能够偏转的致动器板12_7能够以不等于4的数目的弹簧元件布置在止挡面上或者布置在一个或多个锚定点上。
[0098]如在图5的中图或下图中所示那样,MEMS50具有固定电极58,固定电极与能够偏转的致动器板12_7平面对置地布置在第二止挡面16_7上。在固定电极58与一个或多个布置在能够偏转的致动器板12_7上或其中的电极之间加载电压实现了:在电极之间提供静电场,使得在能够偏转的致动器板12_7与第二止挡面16_7之间能够提供吸引力。例如可以在固定电极58与布置在压电功能层上的电极之间加载电压,所述电极例如是图1c中的电极26a或26b或者外部电极例如电极54c。吸引力可以大于弹簧元件52a-d所提供的保持力,使得能够在关断状态中在第二止挡面16_7与能够偏转的致动器板12_7之间提供机械接触。
[0099]能够偏转的致动器板12_7中的导致空心拱起的变形力可以大于通过电场来提供的保持力。可替换地或附加地可以将固定电极58仅与能够偏转的致动器板12_7的部分区域相对置地布置,使得仅在上述部分区域中提供吸引力。
[0100]可替换地,固定电极58也可以布置在第一止挡面14_7上,例如当执行空心拱起时导致第一止挡面14_7与能够偏转的致动器板12_7之间的接触面积较小,也就是空心侧面朝向第二止挡面16_7。
[0101]换言之,借助于外部弹簧元件和/或内部弹簧元件的软性悬挂实现了将能够运动的致动器结构、能够偏转的致动器板在关断状态中借助于静电力平面式地和/或朝向相对置的分界面(也就是止挡面)地吸引,以便防止朝向上方发生不希望的接触或者确保欧姆开关的接触部之间所需的间距。这特别是可以在高频应用中产生利好。
[0102]在本实施例中有利的是,以吸引力为基础,能够对第一止挡面14_7与能够偏转的致动器板12_7之间的间距加以限定,例如能够使其最大化。吸引力实现了:使空心拱起能够从所限定的间距出发(例如处在平坦状态中)在能够偏转的致动器板12_7与第一止挡面14_7之间执行,这是因为:当致动器板不执行空心拱起时,能够偏转的致动器板借助于吸引力可以具有距相对置的止挡面最大或最小的间距。这可以实现对关断状态与通电状态之间的接通时间的精确计算和/或遵守,因为需要借助于空心拱起与第一止挡面14_7桥接的间距是能够重现的并且是恒定的。
[0103]在未设置吸引力的情况下,例如可以基于温度效应和/或热膨胀使初始状态(也就是起始间距)在能够偏转的致动器板12_7与第一止挡面14_7之间改变,使接通时间一并改变。可替换地或附加地能够以吸引力为基础,防止能够偏转的致动器板12_7与第一止挡面14_7之间偶然或者不希望发生的机械接触,例如当MEMS50发生震颤时,从而在能够偏转的致动器板12_7与第一止挡面14_7隔开间距时,发生了不希望的接触。
[0104]换言之,图4和图5示出环形致动器的示意横截面,环形致动器在外部或内部借助于弹簧柔性地锚定,并且示出带有锚定元件的相应的板的图示。图4和图5示出悬挂在弹簧上的致动器的环形变型。弹簧52a-d能够固定在致动器板的外边缘还有内边缘上。当弹簧52a-d例如非常软并且缝隙(也就是第一止挡面14_6或14_7与第二止挡面16_6或16_7之间的间距)被相应设定时,致动器结构在操作时在两种情况下都以外边缘压向上边缘14_6或14_7,以内边缘压向下部分界面(止挡面)16_6或16_7。当弹簧52a-d具有非常高或者近似无穷大的刚度时,则弹簧就其特性而言可以近似为锚定点或锚定件。接触点的位置和数目以及与分界面的固定方案(也就是弹簧52a-d和/或锚定件)可以根据相应的能够偏转的致动器板的形状而定。
[0105]换言之,在本实施例中有利的是,相比于固定锚定的结构(例如在图1中所示那样),致动器在停用状态中通过将电压加到底板(也就是第二止挡面16_7)上而能够被吸上来或吸下去。这可以称为静电式夹紧(英文:electrostatic clamping)。由此,始终能够在接触配对件的接触面之间或者在能够偏转的致动器板与第一止挡面之间确保所需要的最小间距,这与致动器叠层件中的应力基于过程或者因发热而发生的改变无关。
[0106]图6示出具有能够偏转的致动器板12_8的MEMS60的示意图示,其借助于三个锚定件18_la、18_lb和18_lc与第二止挡面16_8相连接。
[0107]图6在上图中示出锚定点18_la_c以及其中布置有在图6的中图和下图中示出的第一止挡面14_8的区域62。锚定件18_la-c布置在能够偏转的致动器板12_8的主侧面的与区域62相对置地布置的一半上。以在一侧的、也就是布置在主侧面的上述半部中的固定的夹紧部为基础,能够偏转的致动器板12_8能够以如下方式构造,空心拱起在锚定件18_la-c布置于其上的一半侧面上至少部分受到压制。在区域62或第一止挡面14_8所处的一半侧面上,能够提供能够偏转的致动器板12_8与第一止挡面14_8之间的接触。
[0108]当锚定点(也就是锚定件18ja-c)非旋转对称地布置时,接触点(也就是接触区域)同样可以非对称地布置。例如可以在背向锚定点18_la_c的侧面上(例如图6中的左侧)与第一止挡面14_8发生接触。能够偏转的致动器板12_8在图6的下图中形成与第二止挡面16_8的接触。
[0109]换言之,不是一定要存在:分界面14_8和16_8与能够偏转的致动器板12_8在通电状态或关断状态中不发生碰触的区域。
[0110]图6在中图和下图中示出环形的致动器,所述致动器沿着边棱固定锚定在相应的点上。图6在上图中示出带有锚定元件18_la-c和其中布置有第一止挡面14_8的区域62的板12_8的俯视图。
[0111]可替换地,能够偏转的致动器板12_8能够利用不同于3的数目的锚定件布置在止挡面上,和/或可以是具有闭合的(也就是不中断的)主侧面几何形状的能够偏转的致动器板,例如能够偏转的致动器板12。
[0112]在本实施例中有利的是,可以缩小第一止挡面14_8的伸展。这例如实现了与第一止挡面14_8相关的材料节约。另外,能够偏转的致动器板12_8在执行空心拱起的情况下,由于在一侧被锚定而发生倾斜。由此,能够在自由侧面提供偏转程度和力。此外,可以基于在上止挡面16_8上的安放而产生杠杆效应。另一优点在于,与上部止挡面14_8的接触区域的面积可以小于前面的实施例的情况。相比于例如具有多于一面的接触部的MEMSlO的结构而言,能够提高接触力,因为致动器的偏转在另一面上受到限制或者压制,并且能够在相应另一(自由)侧面上提供接触力。
[0113]图7示出MEMS70的示意图示,MEMS70具有能够偏转的致动器板12_9,致动器板相比于图6中的MEMS60附加地借助于四个内锚定点18_2a-d固定在能够偏转的致动器板12_9的通过凹空部42限定的内壳面上。能够偏转的致动器板12_9的空心拱起能够以借助于销定件18_2a-d的夹紧为基础,相比于图6中所示的偏转程度有所降低。在其中布置有锚定件18_la-c的一半侧面上,能够阻止在能够偏转的致动器板12_9与第二止挡面16_9之间发生接触。可替换地,例如当空心拱起产生相应程度剧烈的弯曲或者当借助于锚定件ISja-C和/或18_2a-d使在能够偏转的致动器板12_9与第二止挡面16_9之间间距相比于图7中的图示减小时,也可以提供在能够偏转的致动器板12_9与第二止挡面16_9之间的接触。
[0114]可替换地,能够偏转的致动器板12_9能够利用数目不等于4的锚定件悬挂在内壳面上。
[0115]换言之,图6和图7示出利用硬质弹簧元件固定锚定的致动器结构的变型(英文:rigid clamping)和环形致动器的示意横截面,环形致动器沿边棱在各个点上固定销定,以及示出具有锚定元件和上分界面的相应的板的俯视图。
[0116]图8a示出微型阀80的示意侧剖图,微型阀具有能够偏转的致动器板12_10。微型阀80是MEMS。微型阀80具有流体管路64,流体管路被构造用于将流体(例如气体或液体)导入第一止挡面14_10与第二止挡面16_10之间的区域中。第二止挡面16_10具有流体输入端66,流体输入端被构造用于使流体流入第一止挡面14_10与第二止挡面16_10之间的区域中。能够偏转的致动器板12_10具有开口、也就是排流孔72a-d,开口被构造用于使流体能够流过。能够偏转的致动器板12 jO关于流体输入端66以如下方式布置,使得在微型阀80的关断状态中,体积流&能够经流体管路64输送。流体可以经能够偏转的致动器板12 jO与第二止挡面16 jO之间的区域离开微型阀80,另外,经过排流孔72a-d经过能够偏转的致动器板12_10,并且通过第一止挡面14_10与能够偏转的致动器板12_10之间的空隙离开微型阀80。
[0117]图8b示出处在通电状态中的微型阀80。以能够偏转的致动器板12jO的空心拱起为基础,流体输入端66至少部分地被能够偏转的致动器板12_10所封闭,使得体积流Q2能够经流体管路64输送。体积流出可以小于体积流Q1 ο例如,能够偏转的致动器板12_10也可以完全封闭流体输入段66,使得体积流Q2的数值为O或近似为O。
[0118]微型阀80具有可以称为“常开件”或者英文表述为“normallyon(常开件)”,也就是常态下打开的元件。这意味着:微型阀80在能够偏转的致动器板12_10未激活的状态下,实现流体以体积流Q2的通流。
[0119]可替换地,微型阀80也能够以如下方式实施,流体输入端66在能够偏转的致动器板12 jO的关断状态中至少部分封闭。这意味着,能够偏转的致动器板12_10的激活能够使流体的体积流增大。这种构型可以称为“常态下关闭的元件”(英文“normally off(常闭件)”)或“常闭件”。
[0120]可替换地,能够偏转的致动器板12_10也可以具有完全闭合的主表面区域,使得通流通过(封上的)排流孔来阻挡。
[0121]换言之,可以当致动器与下分界面之间发生接触时,流体输入端或流体排出端的开口可以被完全环绕。
[0122]可替换地,能够偏转的致动器板12_10也可以具有居中的开口,例如开口42。在图Sb中,在这种情况下,经流体输入端的体积流出可以流入第一止挡面14_10与能够偏转的致动器板12_10之间的区域中。当排流孔72a-d被封时,则体积流出可以从上述区域中流出。可替换地,流体流Q2从上述区域的排流可以基于第一止挡面14_10与能够偏转的致动器板12_10之间的接触力也被阻挡。
[0123]图9a示出微型阀90,其具有能够偏转的致动器板12_10’,能够偏转的致动器板12_10’处在自身执行空心拱起的状态中。微型阀90还具有流体输出端66’,流体输出端布置在第一止挡面14_10’上并且实现流体以体积流Q1经流体管路64’流出。
[0124]图9b示出微型阀90,其处在能够偏转的致动器板12_10’表现为平坦状态的状态中。在止挡面14 j0’上布置有固定电极58,使得能够偏转的致动器板12 j0’能够借助于吸引力被吸到第一止挡面14_10’上。
[0125]基于吸引力来封闭流体输出端66’,使得相比于体积流Q1减少的体积流出能够流经流体管路64’。这种构型可以称为“常闭型”。
[0126]可替换地,流体流动方向也可以逆反,使得流体输出端66’是流体输入端,例如流体输入端66。
[0127]换言之,图9a和图9b示出微型阀的变型,其中,流体主要流经排流孔。
[0128]微型阀80被构造用于:当能够偏转的致动器板12_10执行空心拱起时,减小穿流自身的流体流,而微型阀90被构造用于:当能够偏转的致动器板12 j0’平坦地构造或者未执行或仅部分地执行空心拱起时,减少或阻挡流体流。
[0129]在具有微型阀80或90的实施例中,有利的是:基于能够偏转的致动器板12jO或12_10’之间的压力,能够对高压的流体或介质加以监控,这是因为接触力能够克服上述压力。
[0130]图10以上半部示出MEMS100的示意立体图的效果,以下半部示出按照有限元调制(FEM)方式的MEMS100’的示意立体图,其具有与例如对应图7中的MEMS70介绍的结构。
[0131]能够偏转的致动器板12jl或在内环上被四个锚定件18_2a_d布置在第二止挡面16_11或16_11’上,并且借助于三个锚定件18_la-c同样利用第二止挡面16_11或16_11’加以布置。1^13100’相比于1^1^100具有改变的锚定点。1^1^100或100’例如可以在应用表面微形机械制造技术的情况下来制造。能够偏转的致动器板12_11或12_11’例如可以通过蚀刻掉处在其中的舍弃层而露置。为此,能够在能够偏转的致动器板中布置附加的开口(英文release holes)72a和72b。排流口实现了减小下部蚀刻间距。可以理解为下部蚀刻间距的是,从两个为蚀刻介质通过而设置的点出发,去除舍弃层的间距。下部蚀刻间距可以相比于在不设置排流孔的情况下从能够偏转的致动器板12_11或的边缘区域蚀刻掉的舍弃层减小。这意味着,通过排流孔72a-b减小了蚀刻介质或蚀刻溶液能够施加用于去除舍弃层的位置之间的间距。
[0132]第二止挡面16jl或16 jl’(在图10中为下部分界面)在此可以由硅晶片形成,其中,在图10中分解掉的、在第二止挡面16_11或16 j I’与能够偏转的致动器板12 j I或12_11’之间的下部舍弃层的厚度能够确定出第一和第二止挡面14_11或与16jl或16_
11’之间的第一子间距,其例如处在0.1至10μηι、0.2至5μηι或0.5至2μηι的范围内。第一止挡面14 j I (在图10中为上部分界面)例如可以由能够偏转的致动器板12_11或12 j I’上方的刚性的接触部(英文:fixed contacts)来形成,并且例如由厚金属(例如5、10或30μηι)构成。在能够偏转的致动器板12_11或“上方”,在本文中意味着能够偏转的致动器板12_11或
12j I’的与第二止挡面16_11或16 j I’相背的主侧面。在能够偏转的致动器板12 j I或12_11’上可以在接触区域38’或38a和/或38b中布置与之匹配的、能够运动的接触面(英文:movable contacts),其例如由金属构造。
[0133]相应的接触配对部可以在能够偏转的致动器板空心拱起时,相互发生接触。为了在止挡面14_11或14 jl’中建立固定的上部接触部,例如可以在致动器板的上方布置另一舍弃层。两个舍弃层的厚度总和可以至少部分地确定行程(缝隙),例如图1中的间距22。当致动器例如是PZT致动器时,则可以通过将电压加到能够偏转的致动器板12_11或12_11’上而使致动器板本身沿纵向收缩并且执行空心拱起。
[0134]能够偏转的致动器板12_11或例如具有130μπι的直径。下部舍弃层例如具有0.5μπι的厚度,上部舍弃层具有2μπι的厚度。换言之,图10示出具有不同分布的接触或锚定点的环形致动器的拱起情况的有限元模拟效果。
[0135]排流孔72a和72b例如可以用于对基于能够偏转的致动器板12_11或中的凹空部的缓冲特性加以影响。
[0136]可替换的实施例示出能够偏转的致动器板,其主侧面任意两点的最长尺寸和/或直径尺寸为多于ΙΟμπι、多于10ym或者多于ΙΟΟΟμηι。
[0137]图11以上半部示出MEMS110的有限元计算效果,以下半部示出MEMS110’,其具有类似于MEMS100或100 ’,但缺少图6中所示那样的内部锚定点JEMS110和110 ’具有接触区域38’a和38’b,接触区域被构造用于形成与其第一止挡面14_12或14_12’的机械接触。能够偏转的致动器板12_12或12_12具有排流孔72a、72b和72c,其中,排流孔72a可以等同于图4中的凹空部42 JEMSl 10’与MEMSl 10的区别在于,MEMSl 10’的锚定件18_la-c成对地相对置布置,也就是说等间距地布置在外壳面上。如在图6中所示那样,能够偏转的致动器板可以在其执行空心拱起的状态下具有与底板(也就是与第二止挡面)的接触部。由此,可以缩短有效杆长。
[0138]换言之,图11示出环行致动器的拱起情况的有限元模拟,不具有利用不同分布的接触或锚定点在内部的锚定。
[0139]图12以上半部示出MEMS120的示意立体图,以下半部示出MEMS120’的示意立体视图。MEMS120具有带有排流孔72的能够偏转的致动器板12_13,并且借助于四个弹簧元件52’a-d悬挂在未示出的底板上。弹簧元件52’a-d可以任意的、特别是很低的弹簧刚度,例如数值为至少0.01N/m、0.lN/m或者0.5N/m,优选小于500N/m或者1000N/m或者5000N/m。
[0140]图下半部中的MEMS120’具有内凹空部42JEMS120例如以中心朝上拱起,并且以边缘朝下弯拱。需要闭合的接触区域或接触电极(54a-h)在MEMS120中布置在能够偏转的致动器板12_13上或与其相对置地布置,在MEMS120’中,电极54a-c沿内部区域或边缘布置。MEMS120或MEMS120’例如可以与MEMS30、40或50相互转换。内部凹空部42可以被用于提供用以蚀刻掉舍弃层的开口。MEMS120’的电极(英文:upper fixed contacts(上部固定接触部))54a、54b例如可以与底板(也就是未示出的第一止挡面)相连接。
[0141]换言之,图12示出环形致动器的拱起情况的有限元模拟,环形致动器借助于软性弹簧(英文:Weak spring-type anchoring)沿外边缘销定,并且示出根据图3和图4中的示意图的致动器。圆形致动器板沿外边棱悬挂在柔性的弹簧上,所述弹簧仅固定锚定在另一端。当同样沿着外边棱的四个接触配对件闭合时,致动器板的中心朝向底板下压。
[0142]图13以图上半部示出MEMS130的有限元计算效果,以图下半部示出MEMS130’。MEMS130具有能够偏转的致动器板12_9’,致动器板相比于图7中的能够偏转的致动器板12_9,具有布置在能够偏转的致动器板的外周边上的接触区域38a和38b,所述接触区域借助于布置在接触区域上的共用的能够运动的电极54相连接。共用的能够运动的电极54被构造用于实现与第一止挡面14_9’的机械接触以及必要时还有电接触。
[0143]MEMS130’具有能够偏转的致动器板12_5’,致动器板具有相比于能够偏转的致动器板12_9’闭合的结构,不带凹空部42。能够偏转的致动器板12_5’借助于锚定件18_la、18_Ib和18_lc悬挂在外边缘上,也就是外壳面上,并且具有接触区域38’,正如其在针对MEMS100的图10中所示那样。锚定件18_la-c环围外壳面并且至少部分地覆盖能够偏转的致动器板的指向第一止挡面14_11方向的主侧面区域。电极54布置在接触区域38’上,使得电极54与第一止挡面14_11之间建立电接触。正如通过虚线74a和虚线74b标示那样,MEMS130’以能够偏转的致动器板12_5’执行空心拱起的状态示出。虚线74a和74在空间中沿X方向或y方向分布,其中,X方向和y方向彼此垂直地布置。接触区域38可以当执行空心拱起时,沿正的z方向运动,z方向在空间中垂直于X方向和y方向地布置。当能够偏转的致动器板例如占据平坦的状态时,则接触区域38能够沿负的z方向运动。
[0144]图14以图上部区域示出MEMS110”的示意立体视图,MEMS110”相比于图11中的MEMS110’,具有处在内凹空部或通过中心排流孔72限定的内壳面上的锚定件18_2a-d。
[0145]在图下部区域中,图14示出MEMSl 10” ’的示意立体视图,其相比于图11中的MEMS110’,对应接触区域38’a和38’b具有接触区域38’c和38’d,并且仅借助于锚定件18_2a-d (如其针对MEMS110”介绍那样)得到悬挂。接触区域38 ’ a_d例如等间距而且成对相对置地布置在能够偏转的致动器板12_14上。
[0146]当MEMS根据前述实施例例如用作欧姆开关时,止挡面可以呈接触点、接触线或接触面选择性地由导电材料构造或者具有导电材料或者被导电地涂覆。能够偏转的致动器板上的相应的区域则可以同样是导电的或者被导电地涂覆。按照这种方式能够在操作致动器时,以与止挡面呈点式接触地闭合例如相应的止挡面的两个能够导电的区域之间的电流路径。这种功能可以等同于欧姆开关(例如继电器)的功能。
[0147]虽然在前面的实施例中,能够偏转的致动器板始终基于压电效应可偏转地介绍,但也可以设想其他驱动原理,例如在充分利用温度改变时不同的热膨胀系数的热激活。
[0148]所介绍的致动器结构例如能够适合于应当借助于压电驱动装置产生很高的力的应用。这可以特别是涉及到MEMS开关,但也可以转用到其他应用领域,例如微型机械阀。
[0149]上面列出的实施例示出具有沿第一延伸方向(例如沿侧向延伸的直径)的主侧面几何形状的能够偏转的致动器板,其例如具有沿主侧面最大或最小的边棱长度,例如这时能够偏转的致动器板具有椭圆的表面几何形状,具有第一尺寸。沿着与第一延伸方向垂直地沿主侧面布置的第二延伸方向,能够偏转的致动器板具有第二尺寸。第一尺寸和第二尺寸的比值处在大于或等于0.25至小于或等于4之间。可替换的实施例具有的比值处在大于或等于0.3至小于或等于3之间,或者处在大于或等于0.35至小于或等于2.85之间。换言之,致动器板与致动器板的长度相关地具有一定的宽度。
[0150]虽然有些方面在本文中利用装置介绍,但是不言而喻的是,这些方面也表示相应方法的介绍,使得装置的组块或结构元件也可以理解为相应的方法步骤或方法步骤的特征。与之类似地,在本文中结合所述或一个方法步骤介绍的方面也表现为对相应装置的相应组块或细节或特征的介绍。
[0151]虽然静电夹紧的可行方案仅结合MEMS50在图5中介绍,但不言而喻的是,固定电极的构造也可以布置在其他实施例中。
[0152]虽然前面的实施例以锚定件布置在相应能够偏转的致动器板上的内部或外部的周向面或壳面上来说明,但是锚定件也可以达到相应的能够偏转的致动器板的主侧面,使得壳面被相应的销定件至少部分地环围。能够偏转的致动器板可以与销定元件一体地形成,使得在锚定件与能够偏转的致动器板之间存在连续的材料过渡。
[0153]虽然在前面的实施例中,在锚定件(锚定元件)与弹簧元件之间存在区别,但是不言而喻的是,弹簧元件的作用、弹簧刚度对于锚定元件而言同样存在,只不过大小不同。在止挡面和/或能够偏转的致动器板的区域上(在其上在前面的实施方案中已经介绍了弹簧元件或锚定件的构造)可替换地或附加地也可以是相应不同的元件,也就是锚定件或弹簧元件。
[0154]上面介绍的实施例仅表示本发明的原理阐释。不言而喻的是,在这里介绍的结构和细节的修改和变型对于其他本领域技术人员是可以想到的。因此设定为,本发明仅由后面的权利要求保护范围来限定,不由借助于说明书或实施例说明来表现的特定细节来限定。
[0155]文献
[0156][I]Polcawich等,“Surface Micromachined Microelectromechancial OhmicSeries Switch Using Thin-Film Piezoelectric Actuators”IEEE TRANSACT1N ONMICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES ? VOL.55 ?N0.12 ?DECEMBER 2007
[0157][2]Nakatani等,“PZT-Actuated Reliable RF-MEMS Switch Using Single-Crystal Silicon Asymmetric Beam”Proceedings of the Asia-Pacific MicrowaveConference 2011
【主权项】
1.一种微机电系统,具有: 能够偏转的致动器板(12;12_1-14;12_2’;12_5’;12_9’;12_10’-13’),以及 止挡面(14;14_5-11); 其中,能够偏转的致动器板(12; 12_1-14; 12_2,; 12_5,; 12_9,; 12_10,-13,)的一体的压电功能层(29)借助于能够偏转的致动器板(12;12j-14;12_2’ ;12_5’ ;12_9’ ?Κ^Ο’-Π’ )的主动面(Aps;Aps_1 ;Aps_2)来构造, 能够偏转的致动器板(12; 12_1-14; 12_2 ’ ; 12_5 ’ ; 12_9 ’ ; 12_10 ’ -13 ’)具有被操控的状态(通电状态)和未被操控的状态(关断状态),并且在两种状态中的至少一个中执行空心拱起, 止挡面(14;14_5-13;14_9’-13’)朝向能够偏转的致动器板(12;12^-14;12_2’;12_5’ ;12_9’ ;12_10’-13’)的空心侧面来布置, 能够偏转的致动器板(12;12_1-14;12_2’;12_5’;12_9’;12_10’-13’)被构造用于,在能够偏转的致动器板执行空心拱起的状态下,提供能够偏转的致动器板(12; 12 j-14;12_2’ ;12_5’ ;12_9’ ;12_10’-13’)与止挡面(14;14_5-13;14_9’-13’)之间的机械接触,以及 在另一状态中,能够偏转的致动器板(12;12_1-14;12_2’;12_5’;12_9’;12_10’-13’)与止挡面(14;14_5-13;14_9’-13’)隔开间距。2.根据权利要求1所述的微机电系统,其中,存在椭圆环(32;32_1; 32_2; 32_3),所述椭圆环以多于95%的比例与主动面(Aps;Aps_1 ;Aps_2)相重叠,椭圆环的椭圆环面积(Aer;Aer_I ; Aer_2 )占据能够偏转的致动器板(I 2; 12_ 1-14; 12_2 ’ ; 12_5 ’ ; 12_9 ’ ; 12_ 1 ’ -13 ’)的总面积(Aap; Aap_1 ; Aap_2)的至少60%, 其中,椭圆环(32;32^;32_2;32_3)具有外部椭圆轨迹(44&),其具有主轴(34;34^;34_4)和垂直于主轴布置的副轴(36 ; 36_1 ; 36_4),以及 主轴(34;34^;34_4)与副轴(36;36_1;36_4)之间的比例处在大于等于0.25且小于等于4的数值范围内。3.根据权利要求1或2所述的微机电系统,其中,空心拱起的第一方向和第二方向沿直线彼此独立地布置在能够偏转的致动器板(12;12_1-14;12_2’;12_5’;12_9’;12_10’-13’)的主侧面上。4.根据前述权利要求中任一项所述的微机电系统,其中,能够偏转的致动器板(12;12_1-14;12_2’;12_5’;12_9’;12_10’-13’)具有沿第一延伸方向的尺寸和沿第二延伸方向的尺寸,第一和第二延伸方向彼此垂直地沿能够偏转的致动器板(12; 12_1-14; 12_2 ’ ; 12_5 ’ ;12_9’ ; 12_10 ’ -13 ’)的主侧面布置,并且两个尺寸的比例处在大于等于0.25且小于等于4的数值范围内。5.根据前述权利要求中任一项所述的微机电系统,微机电系统还具有另一止挡面(16;16_5-12),另一止挡面与止挡面(14; 14_5-13; 14_9’-13’)相对置地布置,其中,能够偏转的致动器板(12;12j-14;12_2’ ;12_5’ ;12_9’ ;12_10’-13’)以如下方式悬挂在止挡面(14;14_5-ll;14j0’ ;14_12’ ;16;16_5-9)之间,使得在能够被操控的致动器板(12;12_1-14;12_2’;12_5’;12_9’;12_10’-13’)执行空心拱起的状态下,能够提供在能够被操控的致动器板(12;12_1-14;12_2’;12_5’;12_9’;12_10’-13’)与另一止挡面(16;16_5-12)之间的机械接触。6.根据前述权利要求中任一项所述的微机电系统,其中,能够偏转的致动器板(12;12_1-14;12_2’;12_5’;12_9’;12^0’-13’)在能够偏转的致动器板(12;12^-14;12_2’;12_5’;12_9’;12_10’-13’)与止挡面(14;14_5-13;14_9’-13’)隔开间距的状态(关断状态)下,具有多个接触区域(38a-h;38’l-b),所述多个接触区域布置在圆形或椭圆形的轨迹上,其中,所述多个接触区域(38a-h;38’Ι-b)被构造用于与止挡面(14;14_5-13; 14_9’-13’)一起形成机械接触。7.根据前述权利要求中任一项所述的微机电系统,其中,止挡面具有第一分区(14_6a)和与第一分区(14_6a)隔开间距的第二分区(14_6b),能够偏转的致动器板(12;12_1-14;12_2 ’ ; 12_5 ’ ; 12_9 ’ ; 12_10 ’ -13 ’)在执行空心拱起的状态中,被构造用于提供能够偏转的致动器板(12;12_1-14;12_2’;12_5’;12_9’;12_10’-13’)与第一分区(14_6&)之间的机械接触,以及提供能够偏转的致动器板(12; 12_1-14; 12_2,; 12_5,; 12_9,; 12 JO,-13,)与第二分区(146b)之间的机械接触。8.根据前述权利要求中任一项所述的微机电系统,其中,能够偏转的致动器板(12;12_1-14;12_2’;12_5’;12_9’;12^0’-13’)在能够偏转的致动器板(12;12^-14;12_2’;12_5’;12_9’;12_10’-13’)与止挡面(14;14_5-13;14_9’-13’)隔开间距的状态中,具有如下主侧面几何形状,所述主侧面几何形状具有多边形、椭圆形、圆形的包络线或者借助于沿圆形轨迹等间距布置的多边形、椭圆形或圆形来限定的包络线。9.根据前述权利要求中任一项所述的微机电系统,其中,能够偏转的致动器板(12;12_1-14;12_2’;12_5’;12_9’;12_10’-13’)具有含内部凹空部(42)的主侧面几何形状。10.根据前述权利要求中任一项所述的微机电系统,其中,微机电系统还具有电极(58),所述电极布置在止挡面(14; 14_5-13; 14_9 ’ -13 ’)上或者布置在另一止挡面(16 ; 16_5-12)上,使得能够在电极(58)与能够偏转的致动器板(12; 12_1 -14; 12_2,; 12_5,; 12_9,;12_10 ’ -13 ’)之间产生电场,其中,能够偏转的致动器板(12; 12_1 -14; 12_2 ’ ; 12_5 ’ ; 12_9 ’ ;12_10’-13’)被构造用于:以静电场为基础来执行朝向电极(58)方向的运动,另一止挡面(16;16_5-12)与止挡面(14;14_5-13;14_9’-13’)相对置地布置,使得能够偏转的致动器板(12;12_1-14;12_2’;12_5’;12_9’;12_10’-13’)布置在止挡面(14;14_5-13;14_9’-13’)与另一止挡面(16;16_5-12)之间。11.根据前述权利要求中任一项所述的微机电系统,其中,能够偏转的致动器板(12;12_1-14;12_2’;12_5’;12_9’;12_10’-13’)是双压电片,其具有:底板(24);第一电极(26a),第一电极至少部分地覆盖底板(24);压电材料(28),压电材料至少部分地覆盖第一电极(26a);以及第二电极(26b),第二电极至少部分地覆盖压电材料(28)。12.根据前述权利要求中任一项所述的微机电系统,其中,能够偏转的致动器板(12;12_1-14; 12_2’ ; 12_5’ ; 12_9’ ; 12_10’_13’)和止挡面(14; 14_5_13; 14_9’_13’)分别在至少一个接触区域(38a-h; 38 ’ 1-b)中具有接触电极(54a_f),在所述接触区域中,能够提供止挡面(14;14_5-13;14_9’-13’)与能够偏转的致动器板(12;12_1-14;12_2’;12_5’;12_9’;12_10’-13’)之间的机械接触。13.根据权利要求12所述的微机电系统,其中,机械接触在初级接触区域(38a;38b)中能够在第一时间点提供,能够偏转的致动器板(12;12_1-14;12_2’;12_5’;12_9’;12_10’-13’)和止挡面(14;14_5-13;14_9’-13’)具有次级接触区域(38(:;38(1)和布置于其上的电极,在能够偏转的致动器板(12;12_1-14;12_2’;12_5’;12_9’;12_10’-13’)执行空心拱起的状态中,能够偏转的致动器板(12;12_1-14;12_2’;12_5’;12_9’;12_10’-13’)与止挡面(14; 14_5-13; 14_9’-13’)之间在次级接触区域(38c;38d)中的电接触能够在第二时间点提供,当机械接触部在初级接触区域(38a; 38b)和次级接触区域(38c; 38d)中被提供时,第二时间点跟在第一时间点后面,当机械接触部在初级接触区域(38a;38b)和次级接触区域(38c;38d)中断开时,第一时间点跟在第二时间点后面。14.根据权利要求12或13所述的微机电系统,微机电系统还具有另一止挡面(16;16_5_12),另一止挡面与止挡面(14;14_5-13;14_9’-13’)相对置地布置,能够偏转的致动器板(12;12_1-14;12_2’;12_5’;12_9’;12_10’-13’)以如下方式悬挂在止挡面(14;14_5-11;14_10,; 14_12,; 16; 16_5_9)之间,使得致动器板至少在止挡面(14; 14_5_13; 14_9,-13,)与能够偏转的致动器板(12; 12_1-14; 12_2,; 12_5,; 12_9,; 12_10,-13,)之间提供机械接触部的接触时间内,与另一止挡面(16; 16_5-12)导电接触,使得能够偏转的致动器板(12; 12_1_14;12_2’;12_5’;12_9’;12_10’-13’)被构造用于:在接触时间内,在止挡面(14;14_5-13;14_9’-13’)与另一止挡面(16;16_5-12)之间建立导电连接。15.根据权利要求1-11中任一项所述的微机电系统,微机电系统还具有另一止挡面(16 ; 16_5-12),另一止挡面与止挡面(14; 14_5_13; 14_9 ’-13 ’)相对置地布置,止挡面(14;14_5-13; 14_9 ’ -13 ’)或者另一止挡面(16; 16_5_12)具有流体输入端(66),流体输入端被构造用于将流体导入止挡面(14;14_5-13;14_9’-13’)与另一止挡面(16;16_5-12)之间的容腔中,止挡面(14;14_5-13; 14_9’-13’)或另一止挡面(16;16_5-12)具有流体输出端(66’),流体输出端被构造用于使流体从容腔中排除,其中,流体通流的量(Qi; Q2)在流体通流与流体排流之间,能够基于机械接触而改变。16.根据前述权利要求中任一项所述的微机电系统,其中,具有另一止挡面(16;16_5_12),另一止挡面与第一止挡面(14; 14_5-13; 14_9’-13’)相对置地布置,能够偏转的致动器板(12;12_1-14;12_2’;12_5’;12_9’;12^0’-13’)借助于锚定元件(18_1&-(1)悬挂在另一止挡面上, 锚定元件(18_la-d)等间距地布置在能够偏转的致动器板(12; 12_1 -14; 12_2 ’ ; 12_5 ’ ;12_9’ ;12_10’-13’)的外壳面上。17.根据权利要求1-15中任一项所述的微机电系统,具有另一止挡面(16;16_5-12),另一止挡面与第一止挡面(14; 14_5-13; 14_9 ’ -13 ’)相对置地布置,能够偏转的致动器板(12;12_1-14;12_2’;12_5’;12_9’;12_10’-13’)借助于锚定元件(18_1&-(1)悬挂在另一止挡面上, 锚定元件(18_la-d)在能够偏转的致动器板(12;12 j-14;12_2’ ;12_5’ ;12_9’ ;12_1’ -13 ’)的外壳面上布置在能够偏转的致动器板(I 2; 12 j -14; 12_2 ’ ; 12_5 ’ ; 12_9 ’ ; 12_10’-13’)的一半侧面(43)上。18.根据前述权利要求中任一项所述的微机电系统,其中,具有另一止挡面(16;16_5_12),另一止挡面与第一止挡面(14; 14_5-13; 14_9’-13’)相对置地布置,能够偏转的致动器板(12;12_1-14;12_2’;12_5’;12_9’;12^0’-13’)借助于锚定元件(18_1&-(1)悬挂在另一止挡面上, 锚定元件(18_1&-(1)布置在能够偏转的致动器板(12;12^-14;12_2’;12_5’;12_9’ ;12_10’-13’)的内壳面上。19.一种电路,具有: 根据权利要求1-14中任一项所述的微机电系统(10; 30; 40; 50; 60; 70; 90; 90’ ; 100;100,;110;110,), 控制单元,控制单元与微机电系统相联接并且被构造用于操控能够偏转的致动器板(12;12_卜14;12_2,;12_5,;12_9,;12_10,-13,)。20.一种用于输送流体的装置(80; 90),具有: 根据权利要求15所述的微机电系统;以及 控制单元,控制单元与微机电系统相联接并且被构造用于操控能够偏转的致动器板(12;12_卜14;12_2,;12_5,;12_9,;12_10,-13,)。21.—种用于制造微机电系统(MEMS)的方法,具有如下步骤: 提供能够偏转的致动器板(12;12_1-14;12_2’;12_5’;12_9’;12_10’-13’),其具有一体的压电功能层(29),压电功能层借助于能够偏转的致动器板(12; 12_1-14; 12_2’ ; 12_5’ ;12_9,; 12_10,-13,)的主动面(Aps ; Aps_1 ; Aps_2 )来构造;以及提供止挡面(14 ; 14_5-13; 14_9 ’ -13 ’)。
【文档编号】H01H57/00GK106062914SQ201580008467
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年2月12日
【发明人】托马斯·里塞奇, 法比安·斯托佩尔
【申请人】弗劳恩霍夫应用研究促进协会
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