introdução aos microssistemas curso ccs-unicamp ©r.p.ribas dispositivos para sistemas Ópticos

Introdução aos Microssistemas Curso CCS-UNICAMP ©R.P.Ribas

Dispositivos para Sistemas ÓpticosDispositivos para Sistemas Ópticos


Micro-EspelhosMicro-Espelhos

• fixos e móveis• horizontais e verticais


Chaveamento ÓpticoChaveamento Óptico

Estrutura mecânica ressonante


Micro-Estruturas MecânicasMicro-Estruturas Mecânicas


Estrutura Comb Drive

x

ypartefixa

massamóvel • acelerômetro

• filtro mecânico• atuadores ressonantes


(Micro-) Motores e Engrenagens


Micro-Fluídica

• Válvula (surface / back-side bulk

micromachining)

fechada

aberta

fluxo

fluxo

• Bomba de Propulsão (processo híbrido)

fluxo entrada

saída


Componentes paraComponentes paraCircuitos MicroondasCircuitos Microondas


Linha de TransmissãoLinha de Transmissão

plano de massa

linha metálica


Indutor Espiral PlanarIndutor Espiral Planar

OSS

S

SoS

S

S CCLL

RCCR

LQ 2

2

1

2

21

2

1

S

S

OSSRes

L

R

CCLF


Indutor Espiral Planar...Indutor Espiral Planar...

• Membrana

• Linhas Isoladasopen areas


Transformadores PlanaresTransformadores Planares

• Cp = Cs 40fF 15fF

• Cm 200fF 80fF


lGGG

llGGITGNT

SLA

SLeABB

coth

sinhcoth 1

lGGG

llGGITGNT

SLA

SLeABB

coth

sinhcoth 1

Formulação MatemáticaFormulação Matemática

Circuito Elétrico EquivalenteCircuito Elétrico Equivalente

Método de Elementos FinitosMétodo de Elementos Finitos

Modelagem e CADModelagem e CAD


LIBRARY conserved_systems;USE conserved_systems.nature_pkg.ALL;

ENTITY piezopress_equ IS GENERIC (h: real := 17e-6; -- plate thickness a: real := 1e-3; -- plate side length r0: real; -- nominal resistance rs: real); -- sensitivity PORT (TERMINAL fp: fluid; -- fluidic pin TERMINAL ep: electrical); -- electrical pinEND ENTITY piezopress_equ;

ARQUITECTURE equ OF piezopress_que IS CONSTANT e0: real := 146.9e9; -- Si elasticity [N/m**2] CONSTANT v0: real := 0.1846; -- Si Poisson’s ratio CONSTANT df: real := e0*h**3/(12*(1-sqr(v0)); -- rigidity QUANTITY v ACROSS i THROUGH ep TO ground; QUANTITY p ACROSS ft TO fld_gnd; QUANTITY w11: real; -- deflection coefficientBEGIN (w11/h)**3 + 0.2522*w11/h == 0.000133*p*a**4/(df*h); i == v/(r0 + rs*2.5223*1.5895e9*w11);END ARQUITECTURE equ;

Linguagem de DescriçãoLinguagem de Descrição

de Hardware Analógicode Hardware Analógico

HDL-AHDL-A

Spectre-HDLSpectre-HDL

VHDL 1076.1VHDL 1076.1

VHDL-AMSVHDL-AMS

Sensor de pressão Sensor de pressão piezo-resistivopiezo-resistivo


Simuladores de UsinagemSimuladores de Usinagem


Conclusão

• Área de desenvolvimento promissora

• Identificação de aplicações potenciais

• Criatividade na criação de dispositivos

• Equipes de trabalho multi-disciplinares


Fotos :• Sandia National Laboratories• MCNC MEMS Technology Applications Center• TIMA Laboratory - INPG• University of Wisconsin - Madison• Journal of Microelectromechanical Systems

Fotos :• Sandia National Laboratories• MCNC MEMS Technology Applications Center• TIMA Laboratory - INPG• University of Wisconsin - Madison• Journal of Microelectromechanical Systems

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