Trình bày tổng quan về MEMS và micro mô tơ. Lý thuyết hiệu ứng tĩnh điện. Thiết kế và chế tạo bộ kích hoạt răng lược kiểu răng thang. Thiết kế mô tơ tuyến tính sử dụng răng lược kiểu răng thang. Quy trình chế tạo mô tơ. Trình bày tổng quan về MEMS và micro mô tơ. Lý thuyết hiệu ứng tĩnh điện. Thiết kế và chế tạo bộ kích hoạt răng lược kiểu răng thang. Thiết kế mô tơ tuyến tính sử dụng răng lược kiểu răng thang. Quy trình chế tạo mô tơ.
Mẫu 1a MẪU BÌA LUẬN VĂN CĨ IN CHỮ NHŨ VÀNG Khổ 210 x 297 mm BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐINH KHẮC TOẢN ĐINH KHẮC TOẢN CƠ ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ, MÔ PHỎNG MICRO MÔ TƠ DÙNG TRONG VI TRUYỀN ĐỘNG SỬ DỤNG HIỆU ỨNG TĨNH ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CƠ ĐIỆN TỬ-CƠNG NGHỆ CƠ ĐIỆN TỬ KHỐ 10B Hà Nội –3/2012 Mẫu 1b MẪU TRANG PHỤ BÌA LUẬN VĂN BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐINH KHẮC TOẢN THIẾT KẾ, MÔ PHỎNG MICRO MÔ TƠ DÙNG TRONG VI TRUYỀN ĐỘNG SỬ DỤNG HIỆU ỨNG TĨNH ĐIỆN Chuyên ngành : CƠ ĐIỆN TỬ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CƠ ĐIỆN TỬ-CÔNG NGHỆ CƠ ĐIỆN TỬ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS PHẠM HỒNG PHÚC Hà Nội – 3/2012 MỤC LỤC MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN i DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU iii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ iv LỜI NÓI ĐẦU vii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MEMS VÀ MICRO MÔ TƠ 1.1 Công nghệ MEMS 1.2 Phân loại MEMS 1.3 Các ứng dụng thị trường MEMS 1.3.1 Các ứng dụng MEMS 1.3.2 Thị trường ngành MEMS 1.4 Micro mô tơ ứng dụng 1.4.1 Tổng quan micro mô tơ 1.4.2 Mô tơ tuyến tính 1.4.3 Mô tơ quay 15 1.4.4 Hệ thống vi truyền động 22 1.5 Tổng kết chương tính cấp thiết đề tài 25 CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT HIỆU ỨNG TĨNH ĐIỆN 26 2.1 Hiệu ứng tĩnh điện 26 2.1.1 Tụ điện 26 2.1.2 Lực pháp tuyến 27 2.1.3 Lực tiếp tuyến 29 2.2 Ứng dụng hiệu ứng tĩnh điện cho kích hoạt kiểu lược 31 2.2.1 Bộ kích hoạt lược tuyến tính 31 2.2.2 Bộ kích hoạt lược quay 33 2.3 Kết luận 34 ĐINH KHẮC TOẢN MỤC LỤC CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ KÍCH HOẠT RĂNG LƯỢC KIỂU RĂNG THANG 36 3.1 Bộ kích hoạt lược chữ nhật 36 3.1.1 Lực kích hoạt lược chữ nhật .36 3.1.2 Lực kích hoạt lược chữ nhật có xét hiệu ứng viền 37 3.1.3 Đánh giá sai khác lực xét ảnh hưởng hiệu ứng viền kích hoạt lược chữ nhật 41 3.2 Bộ kích hoạt lược hình thang 44 3.2.1 Lực kích hoạt lược hình thang 44 3.2.2 Lực kích hoạt lược thang có xét hiệu ứng viền 47 3.2.3 Đánh giá sai khác lực kích hoạt lược thang 49 3.3 Đánh giá lực, chuyển vị chữ nhật thang 51 3.3.1.So sánh lực thang chữ nhật 51 3.3.2 Chuyển vị chữ nhật thang 53 3.4 Kết luận 60 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ MƠ TƠ TUYẾN TÍNH SỬ DỤNG RĂNG LƯỢC KIỂU RĂNG THANG 62 4.1 Thiết kế mơ tơ tuyến tính sử dụng hiệu ứng tĩnh điện 62 4.1.1 Cấu trúc nguyên lý làm việc mô tơ 62 4.1.2 Chuyển vị mô tơ .65 4.1.3 Phân tích lực 66 4.2 Độ bền mỏi cấu trúc mơ tơ tuyến tính .69 4.2.1 Độ bền mỏi 69 4.2.2 Đánh giá tuổi thọ cấu trúc dầm cánh mô tơ 71 4.3 Kết luận 75 CHƯƠNG 5: QUI TRÌNH CHẾ TẠO MÔ TƠ 76 5.1 Thiết kế mặt nạ .76 5.2 Qui trình chế tạo .79 5.3 Kết luận 88 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO 91 ĐINH KHẮC TOẢN LỜI CAM ĐOAN LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung trình bày luận văn kết nghiên cứu thân tơi, khơng có chép hay cóp nhặt tác giả Tơi xin tự chịu trách nhiệm lời cam đoan Tác giả ĐINH KHẮC TOẢN ĐINH KHẮC TOẢN i DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu Nội dung MEMS Micro Electro Mechanical Systems NEMS Nano Electro Mechanical Systems IC Integrated Circuit RF Radio frequency GPS ANSYS LIGA Ghi Global Positioning System Analysis Systems Lithographie, Galvanoformung, Abformung UV ultraviolet SOI Silicon on Insulating layer D-RIE Deep Reactive Ion Etching ICP Inductively Coupled Plasma ĐINH KHẮC TOẢN ii Tiếng Đức DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Ứng dụng MEMS Bảng 1.2 Bảng tổng hợp số kết nghiên cứu mô tơ 24 Bảng 3.1 So sánh lực thang so với chữ nhật 47 Bảng 3.2 Chuyển vị tính tốn chữ nhật thang 56 Bảng 3.3 Chuyển vị mô chữ nhật thang .57 Bảng 3.4 Chuyển vị đo đạc chữ nhật thang 58 Bảng 5.1 Qui trình chế tạo mơ tơ trường đại học Ristsumeikan -Nhật Bản 83 ĐINH KHẮC TOẢN iii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Kích thước thiết bị MEMS tương quan đơn vị mét .1 Hình 1.2 Chip gắn thiết bị MEMS Hình 1.3 Các thành phần MEMS Hình 1.4 Ứng dụng MEMS ngành công nghiệp ô tô Hình 1.5 Ứng dụng MEMS y học .5 Hình 1.6 Micro Robot hoạt động linh hoạt, tự điều khiển nạp lượng Hình 1.7 Tăng trưởng thị trường MEMS đến năm 2015 (Theo: IHS iSuppli) Hình 1.8 Phân loại micro mơ tơ Hình 1.9 Bộ kích hoạt kiểu lược ứng dụng Hình 1.10 Hoạt động mơ tơ bước tuyến tính .10 Hình 1.11 Bộ kích hoạt khe hở kín (gap-closing actuator-GCA) .11 Hình 1.12 Bộ kích hoạt hình chữ V (V-shaped actuator) 12 Hình 1.13 Mơ tơ nhiệt tuyến tính 13 Hình 1.14 Vi mơ tơ áp điện tuyến tính đề xuất Kurasawa .14 Hình 1.15 Một loại vi mơ tơ từ tuyến tính .15 Hình 1.16 Mơ tơ cóc xoắn .16 Hình 1.17 Cấu hình mơ tơ quay micro (Micro rotational motor) .17 Hình 1.18 Mô tơ quay nhiệt dùng dầm chịu uốn 18 Hình 1.19 Mơ tơ quay sử dụng hiệu ứng áp điện 19 Hình 1.20 Hoạt động stator mô tơ áp điện 20 Hình 1.21 Hoạt động mơ tơ quay điện từ 21 Hình 1.22 Vi truyền động hệ bánh 22 Hình 1.23 Vi truyền động bánh – 23 Hình 1.24 Vi hệ thống vận tải xe container 23 Hình 2.1 Tụ điện .26 Hình 2.2 Lực tác dụng hai tụ .27 ĐINH KHẮC TOẢN iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 2.3 Sơ đồ tính lực pháp tuyến tiếp tuyến hai tụ song song 28 Hình 2.4 Bộ kích hoạt lược chữ nhật tuyến tính .31 Hình 2.5 Sơ đồ tính tốn kích hoạt lược tuyến tính 32 Hình 2.6 Cấu tạo kích hoạt tĩnh điện lược kiểu quay 33 Hình 3.1 Bộ kích hoạt lược chữ nhật 37 Hình 3.2 Phân bố điện trường tụ phẳng song song 38 Hình 3.3 Tiết diện cắt ngang số loại cấu trúc tụ điện 39 Hình 3.4 Lực pháp tuyến xét hiệu ứng viền 40 Hình 3.5 Lực tiếp tuyến xét hiệu ứng viền 41 Hình 3.6 Sai số tương đối điện dung tụ điện thay đổi tỉ số a/d 42 Hình 3.7 So sánh lực tiếp tuyến chữ nhật xét hay không xét hiệu ứng viền 43 Hình 3.8 So sánh lực pháp tuyến chữ nhật xét không xét hiệu ứng viền 44 Hình 3.9 Phân tích lực kích hoạt lược 45 Hình 3.10 Lực theo phương Oy thang thay đổi theo ∆y 50 Hình 3.11 Lực theo phương Ox thang thay đổi theo ∆y 50 Hình 3.12 Chuyển vị thang chữ nhật 52 Hình 3.13 Lực thang chữ nhật 52 Hình 3.14 Kết cấu dầm tính tốn 53 Hình 3.15 Tìm nghiệm đầu phương pháp hình học 55 Hình 3.16 Răng chữ nhật dùng mô .57 Hình 3.17 Bộ kích hoạt chữ nhật thang chế tạo 58 Hình 3.18 Thí nghiệm kích hoạt chữ nhật thang 30V 59 Hình 3.19 Chuyển vị chữ nhật 59 Hình 3.20 Chuyển vị thang .60 Hình 3.21 Chuyển vị đo đạc thang chữ nhật 60 Hình 4.1 Cấu hình mơ tơ tuyến tính tĩnh điện 62 Hình 4.2 Sơ đồ kích hoạt lược tích hợp với cóc 63 ĐINH KHẮC TOẢN v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 4.3 Nguyên lý hoạt động mô tơ 64 Hình 4.4 Sơ đồ tính chuyển vị mơ tơ 65 Hình 4.5 Sơ đồ phân tích lực mơ tơ 66 Hình 4.6 Mối liên hệ điện áp đặt V chuyển vị ∆x 68 Hình 4.7 Đường cong mỏi .70 Hình 4.8 Số liệu thực nghiệm mỏi cho dầm silicon 71 Hình 4.9 Phân bố ứng suất cánh mô tơ 73 Hình 4.10 Phân bố ứng suất dầm tĩnh điện 74 Hình 5.1 Mơ tơ tuyến tính sử dụng kích hoạt thang 77 Hình 5.2 Bộ kích hoạt thang shuttle 78 Hình 5.3 Quy trình gia cơng mơ tơ tuyến tính 79 Hình 5.4 Quá trình quang khắc phát triển lớp photoresist 80 Hình 5.5 Cấu trúc mơ tơ dùng thang chế tạo 82 ĐINH KHẮC TOẢN vi CHƯƠNG 5: QUI TRÌNH CHẾ TẠO MƠ TƠ Q trình ăn mịn hoạt hóa sâu DRIE trình cốt lõi quan trọng gia cơng micro Q trình ăn mịn lớp vật liệu tạo vi cấu trúc với độ xác cao (vài µm) Tốc độ ăn mịn trung bình 1,2 µm/phút Sau q trình DRIE, cấu trúc 3D micro mô tơ tạo nên với chiều sâu 30µm Bước 4: Cắt chíp (dicing) làm (removing) Để tránh vỡ vi cấu trúc trình cắt chíp tách rời, cần phủ lớp photoresist lên bề mặt cấu trúc trình quay phủ (spin coater process) Sau chíp sấy khô cắt riêng rẽ Để chuẩn bị cho q trình kiểm tra đặc tính hệ thống, chíp sau cắt làm qua hai bước: - Rửa lớp photoresist việc sử dụng dung dịch Hakuri (106) 950C 15 phút - Rửa tạp chất cịn lại chíp dung dịch pirhana (H2SO4+H2O2) 1000C khoảng thời gian từ 10 tới 15 phút Cuối bước việc sấy khô nhiệt độ 1200 khoảng 20 phút chuẩn bị cho bước tiếp theo: ăn mòn HF Bước 5: Ăn mòn HF (HF etching) Mục đích bước ăn mịn lớp silicon dioxide SiO2 dày 4µm để giải phóng phần di động, dầm đàn hồi shuttle (hình 5.3.4) Một vấn đề khó khăn gia cơng MEMS vấn đề dính cấu trúc, đặt biệt q trình chế tạo kích hoạt lược Và ăn mòn HF bước then chốt loại bỏ vấn đề Tốc độ ăn mòn SiO2 HF 46% 400C khoảng 0,2µm/phút Sau ăn mịn HF, mơ tơ làm khô 1200C khoảng 10 phút để tăng hiệu chống dính cấu trúc Cuối mơ tơ đem chuẩn bị cho trình test thử ĐINH KHẮC TOẢN 81 CHƯƠNG 5: QUI TRÌNH CHẾ TẠO MƠ TƠ Cấu trúc mơ tơ sử dụng thang chế tạo ảnh SEM thể hình 5.5 Răng Hình 5.5 Cấu trúc mơ tơ dùng thang chế tạo ĐINH KHẮC TOẢN 82 CHƯƠNG 5: QUI TRÌNH CHẾ TẠO MƠ TƠ Bảng 5.1 Qui trình chế tạo mô tơ trường đại học Ristsumeikan -Nhật Bản STT Bước Chuẩn - Tấm wafer SOI bị Q trình Hình mơ tả q trình (Si 30 µm – SiO2 µm – Si 450 µm) Chuẩn bị wafer Quang - Rửa khắc aceton phút - Sấy sơ 1100C phát triển Rửa axeton Sấy 1100C - Rửa nước không ion (DI water) phút Sau thổi khơ khí nitơ Sấy 1100C Rửa H2O2 phút - Phủ chất kết dính ĐINH KHẮC TOẢN 83 Thổi khơ N2 CHƯƠNG 5: QUI TRÌNH CHẾ TẠO MƠ TƠ OAP thời gian 120 giây 1100C - Phủ photoresist (50cP-5ml) máy quay phủ (1000 vòng/phút giây, 4000 vòng/phút Phủ photoresist máy quay phủ 30 giây) - Sấy 90 giây 1100C - Chiếu: soft contact, gap 20 µm, exposure time 1,6 giây - Nhúng phiến SOI dung dịch Quá trình quang khắc NMD3–phát triển 120 giây Mask - Chuyển sang ngâm ĐINH KHẮC TOẢN 84 CHƯƠNG 5: QUI TRÌNH CHẾ TẠO MƠ TƠ phút H2O thổi khí N2 xiên, nhẹ - Sấy phiến 15 phút lị kín (oven) 1100C Ngâm SOI H2O Ăn - Sử dụng Máy MUC mịn – 21 – Sumitomo khơ Precision Products DRIE (ICP) Co Ltd - Ăn mịn khí SF6 thời gian 7giây lắng đọng C4F8 thời ICP máy MUC-21 gian 5giây (te:tp=7s:5s) Cắt chíp - Phủ lớp photoresist 500 CP để bảo vệ chíp Sau sấy nhiệt độ 1200C vịng ÷ phút Chíp sau phủ photoresist để bảo vệ ĐINH KHẮC TOẢN 85 CHƯƠNG 5: QUI TRÌNH CHẾ TẠO MƠ TƠ -Cắt chíp máy DAD 522 Cắt chíp máy DAD 522 Làm - Chuẩn bị: Aceton – làm bong nilon, chíp Hakuri 106 – làm bong lớp photoresist H2SO4 + H2O2 (4:1) – rửa chíp - Q trình: + Rửa chíp Aceton phút nhiệt độ phịng +Rửa nước DI phút + Dùng dung dịch Hakuri đun 950C 10 phút +Rửa nước DI Các dung dịch làm phút +Rửa chíp dung ĐINH KHẮC TOẢN 86 CHƯƠNG 5: QUI TRÌNH CHẾ TẠO MƠ TƠ dịch H2SO4 + H2O2 1000C 10 phút +Rửa nước DI phút + Sấy khơ khí nitơ ( Dried by Nigas) + Sấy oven 1100C 10 phút - Chụp SEM ( máy TOPCON SM – 200) Ăn mòn HF - Chuẩn bị: + Đèn 60W (khoảng cách từ đèn đến giá đựng chíp cm) + Sấy ấm khoảng 1520 phút cho nhiệt độ đồng Chuẩn bị đèn -Quá trình: + Đổ HF vào lọ (h=2cm -khoảng cách từ mặt acid đến đáy) +Sấy ấm 10 phút ĐINH KHẮC TOẢN 87 CHƯƠNG 5: QUI TRÌNH CHẾ TẠO MƠ TƠ + Để giá đựng chip Đèn sấy lên hộp HF, bọc kín, để thời gian 50 60W phút cm Chí cm HF Lọ Teflon Sơ đồ bố trí HF 5.3 Kết luận Trong chương tác giả trình bày qui trình thiết kế mơ tơ từ thiết kế mặt nạ (MASK) tới qui trình gia cơng mơ tơ sử dụng công nghệ gia công khối (Bulk micromachining) trình quang khắc, ăn mịn khơ sâu DRIE ăn mịn HF Qui trình chế tạo mơ tơ phương pháp gia công vi khối qui trình chuẩn mực, dễ làm độ ổn định cao, đồng thời kích thước chế tạo xác Việc sử dụng mặt nạ nên tránh sai số khơng cần chỉnh, giá thành làm MASK giảm ĐINH KHẮC TOẢN 88 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Với đề tài luận văn: “Thiết kế , mô micro mô tơ dùng vi truyền động sử dụng hiệu ứng tĩnh điện”, tác giả hoàn thành luận văn với kết sau Khảo sát ảnh hưởng hiệu ứng viền tới lực tác dụng kích hoạt chữ nhật thang, tác giả thấy lực tác dụng theo phương kích hoạt tăng lên đáng kể (lớn 20% sử dụng lực tiếp tuyến 50% sử dụng lực pháp tuyến) Ảnh hưởng hiệu ứng viền giảm dần tăng khoảng chồng giảm khe hở lược Kết tính tốn lý thuyết cho thấy, lực tác dụng theo phương dịch chuyển di động kích hoạt thang lớn nhiều lực tiếp tuyến chữ nhật có kích thước (lớn lên tới gần 1,7 lần) Kết đo đạc chuyển vị thực tế cho thấy chuyển vị thang lớn chữ nhật tùy vào điện áp kích hoạt Sai số chuyển vị lớn điện áp kích hoạt cao (lớn 70%) Như vậy, thang có ưu điểm tạo lực chuyển vị lơn chữ nhật Mặt khác, chuyển vị đo đạc thực nghiệm hai loại lớn tính theo cơng thức lý thuyết mô Nguyên nhân sai số việc đánh giá chuyển vị phim, đồng thời dầm đàn hồi chế tạo mỏng thiết kế hiệu ứng ăn mịn cạnh (side etching) trình chế tạo Khi đặt điện áp tới 60V vào kích hoạt thang tượng chập điện xảy bị hút ngang Vì thang có nhược điểm khơng sử dụng điện áp lớn chữ nhật (có thể lớn 100V) Dựa đánh giá ưu nhược điểm kích hoạt thang, tác giả thiết kế mơ tơ tuyến tính quay hai chiều sử dụng kích hoạt thang Qua q trình tính tốn chuyển vị phân tích lực mơ tơ cho thấy, để mô tơ chuyển động ĐINH KHẮC TOẢN 89 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ bước p=7,5µm đặt điện áp tối thiểu cần đặt vào kích hoạt 57,97 Vơn Độ bền mỏi nhân tố quan trọng, đảm bảo tuổi thọ linh kiện MEMS Từ việc sử dụng thuyết mỏi S-N với số liệu thực nghiệm, tác giả đề xuất công thức đánh giá tuổi thọ cánh mô tơ dầm đàn hồi Kết dự đốn cho thấy tuổi thọ mơ tơ đạt từ 620-1861 tần số làm việc 10-30Hz Tác giả đề xuất qui trình chế tạo mơ tơ sử dụng phương pháp gia công vi khối với điều kiện thí nghiệm trường Đại học Ritsumeican – Nhật Bản Qua khảo sát cho thấy công nghệ gia công vi khối qui trình chuẩn mực, dễ làm độ ổn định cao, đồng thời kích thước chế tạo xác Việc sử dụng mặt nạ nên tránh sai số khơng cần chỉnh, giá thành làm MASK giảm Qua kết đạt luận văn, tác giả đề xuất số hướng phát triển đề tài sau: - Tiến hành chế tạo mơ tơ tuyến tính sử dụng kích hoạt thang đưa vào thử nghiệm để đánh giá đặc tính khả làm việc mô tơ - Mở rộng ứng dụng thang truyền động tuyến tính truyền động quay - Tiến hành đánh giá thực nghiệm tuổi thọ mô tơ ĐINH KHẮC TOẢN 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Mohamed Gad-el-Hak et al., “The MEMS Handbook”, CRC Press, USA, 2002 [2] Nadim Maluf, Kirt Williams, “An introduction to Microelectromechanical system engineering”, Artech House Inc.,2004 [3] Stephen Beeby, Graham Ensell, Michael Kraft, Neil White, “MEMS mechanical sensors”, Artech House Inc.,2004 [4] James J Allen , “Microelectromechanical design”, Taylor & Francis Group, LLC,2005 [5] http://www.semi.org/en/node/39781?id=sgurow1211 [6] N.R Tas, A.H Sonnenberg, A.F.M Sander and M C Elwenspoek,” Surface Micromachined Linear Electrostatic Stepper Motor”, MESA Research Institute, University of Twente P.0 Box 217, 7500 AE Enschede, the Netherlands and Philips Research, WA 1-2-1 0,Prof Holstluan 4, 5656 AA Eindhoven, the Netherlands [7] James J Allen , “MEMS applications”, Taylor & Francis Group, LLC,2005 [8] Danelle M Tanner, Jeremy A Walraven, Stephen M Barnes, Norman F Smith, Fernando Bitsie, and Scot E Swanson,” Torsional Ratcheting Actuating System”, Sandia National Laboratories, P.O Box 5800, MS 1081, Albuquerque [9] Firas N Sammoura ,” Novel Rotary Inchworm Motors”, Department of Electrical and Computer Science,University of California, Berkeley, CA 94720 [10] Pham Hong Phuc, Dao Viet Dung, Bui Thanh Tung, Susumu Sugiyama, (2008), “A micro rotational motor based on ratchet mechanism and electrostatic comb – drive actuators”, Apcot, Tainan, Taiwan ĐINH KHẮC TOẢN 91 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ [11] Phuc Hong Pham, Dzung Viet Dao, Lam Bao Dang, Susumu Sugiyama, “Single mask, simple structure micro rotational motor driven by electrostatic combdrive actuators”,JMM,2012 [12] J J Sniegowski and E J Garcia, “Surface Micromachined Gear Trains Driven by an On-Chip Electrostatic Microengine”, Sandia National Laboratories, 2006 [13] Pham Hong Phuc, (2007), “Study on Micro Transportation Systems Based on Electrostatic Actuators Utilizing Micro Electro Mechanical Systems (MEMS) Technology”, Ph.D Thesis, Ritsumeikan University, Japan [14] Pham Hong Phuc, Dao Viet Dung, Satoshi Amaya, Ryoji Kitada and Susumu Sugiyama, (2006), “Straight movement of micro containers based on ratchet mechanisms and electrostatic comb-drive actuators”, Journal of Micromechanics and Microengineering, vol 16, p2532- 2538 [15] Pham Hong Phuc, Dao Viet Dung, Satoshi Amaya, (2007), “A micro transportation system (MTS) with large movement of containers driven by electrostatic comb-drive actuators”, Journal of Micromechanics and Microengineering, vol 17, p2125- 2131 [16] Y Lai, J McDonald, M Kujath and T Hubbard, “Force, deflection and power measurements of toggled microthermal actuators”, J Micromech Microeng., 14 (2004), 49-56 [17] Mandar Deshpande, Laxman Saggere, “An analytical model and working equations for static deflections of a circular multi-layered diaphragm-type piezoelectric actuator”, Sensors and actuators A, Physical 2007, vol 136, no2, pp 673-689 ĐINH KHẮC TOẢN 92 ISSN 0924-4247, KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ [18] Ki Hoon Kim, Hyeun Joong Yoon, Ok Chan Jeong, Sang Sik Yang, “Fabrication and test of a micro electromagnetic actuator”, Sensors and Actuators A 117 (2005), pp 8–16 [19] Takashi Shigematsu, Student Member, IEEE, Minoru Kuribayashi Kurosawa, Member, IEEE and Katsuhiko Asai, “Nanometer Stepping Drives of Surface Acoustic Wave Motor”, Nanotechnology, 2001 IEEE-NANO 2001 Proceedings of the 2001 1st IEEE Conference on, pp.495 - 500 [20] Tukashi Shigematsu and Minoru Kuribayashi Kurosawa, “Miniaturized saw motor with 100 Mhz driving frequency”, IEEJ Transactions on Sensors and Micromachines, Volume 126, Issue 4, pp 166-167 (2006) [21] Chang Liu, Thomas Tsao, Gwo-Bin Lee, Jeremy T.S Leu, Yong W Yi, Yu-Chong Tab, Chih-Ming Ho, “Out-of-plane magnetic actuators with electroplated permalloy for fluid dynamics control”, Sensors and Actuators A: Physical Volume 78, Issues 2–3, 14 December 1999, Pages 190–197 [22] Brett Watson, James Friend, Leslie Yeo and Metin Sitti, “Piezoelectric Ultrasonic Resonant Micromotor with a Volume of Less Than mm3 for use in Medical Microbots”, Robotics and Automation, 2009 ICRA '09 IEEE International Conference on, 2009, pp.2225 - 2230 [23] Minhang Bao, “Micro Mechanical Transducers - Pressure Sensors, Accelerometers and Gyroscopes”, Handbook of sensors and actuator volume 8, Elsevier 2000 [24] Tang W C, Nguyen T H, Michael W J and Howe R T 1990, “Electrostaticcomb Drive of Lateral Polysilicon Resonators”, Sensors and actuators A21-A23 (1990), pp 328-331 [25] E H Klaassen, K Peterson, M Noworolski, J Logan, N Maluf, J Brown, C Storment, W McCulley and G Kovacs, “Silicon fusion bonding and ĐINH KHẮC TOẢN 93 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ deep reactive ion etching: a new technology for microstructures”, Transducers’95, 8th Int Conf on Solid-State Sensors and Actuators, and Eurosensors IX, Stockholm, Sweden, 1995, 25- 29 [26] K Williams, N Maluf, N Fuller, R Barron, D Jaeggi and B van Drieenhuizen, “A silicon microvalve for the proportional control of fluids”, 10th Int Conf on Solid-State Sensors and Actuators (Transducers’ 99), Sendai, Japan, 1999, 1804-1807 [27]R Cragun and L L Howell, “Linear thermal–mechanicalmicroactuators”, ASME, IMECE MEMS (1999), 181-188 [28] Guo Zhanshe, Feng Zhou, Cao Le, Fan Shangchun , “Theoretical and experimental study of capacitance considering fabrication process and edge effect for MEMS comb actuator”, Microsyst Technol, DOI 10.1007/s00542-010-1162-1, 2010 [29] Zhixun H, Xiaojin W (1996), “Theory and technology of microwave transmission”, Science Press, Beijing, pp 102–106 [30] K Bhalerao, A B O Soboyejo, W O Soboyejo, “Modeling of fatigue in polysilicon MEMS structure”, Journal of material sciences 38, 2003, pp 4157 – 4161 [31] A Varvani-Farahani, “A fatigue damage approach for life prediction of MEMS silicon components”, Sensors and actuators, 2003 [32] Gregory T.A.Kovacs, “Micromachined transducers sourcebook”, McGraw-Hill, 1998 [33] S.H.Kim et al., “High-resolution Inchworm linear motor based on electrostatic twisting microactuators”, J.MicroMech MicroEng., (2005), Vol 15, pp 1674 ĐINH KHẮC TOẢN 94 ... loại micro mơ tơ dựa hiệu ứng sử dụng kích hoạt mô tơ chuyển động mà chúng tạo Micro Mơ tơ Hiệu ứng kích hoạt Mơ tơ Tĩnh điện Mô tơ Áp điện Chuyển động đầu Mô tơ Điện từ Mơ tơ Nhiệt Mơ tơ Tuyến... ĐINH KHẮC TOẢN THIẾT KẾ, MÔ PHỎNG MICRO MÔ TƠ DÙNG TRONG VI TRUYỀN ĐỘNG SỬ DỤNG HIỆU ỨNG TĨNH ĐIỆN Chuyên ngành : CƠ ĐIỆN TỬ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CƠ ĐIỆN TỬ-CÔNG NGHỆ CƠ ĐIỆN TỬ NGƯỜI HƯỚNG... chọn kết cấu mô tơ tốt cho ứng dụng tạo chuyển động trượt có cánh ĐINH KHẮC TOẢN 25 CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT HIỆU ỨNG TĨNH ĐIỆN CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT HIỆU ỨNG TĨNH ĐIỆN 2.1 Hiệu ứng tĩnh điện Trong