Ein Low-Cost MEMS Positioniersystem basierend auf der Piezo-Polymer-Composite Technologie

Conference: Mikrosystemtechnik Kongress 2005 - Mikrosystemtechnik Kongress 2005
10/10/2005 - 10/12/2005 at Munich, Germany

Proceedings: Mikrosystemtechnik Kongress 2005

Pages: 4Language: germanTyp: PDF

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Authors:
Just, Elmar; Woias, Peter (Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, IMTEK, Design von Microsystemen, 79110 Freiburg, Deutschland)
Wachten, Christian (Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, IMTEK, Systemtheorie, 79110 Freiburg, Deutschland)

Abstract:
Die vorliegende Arbeit beschreibt die Entwicklung eines neuartigen Positioniersystems basierend auf der Piezo-Polymer-Composite Technologie. Diese Technologie besteht aus einem Guß- bzw. Spritzgußverfahren bei dem, in einem Herstellungsschritt, Aktorfunktionen, Gehäusung sowie weitere Funktionsstrukturen durch die Integration von elektrokeramischen Elementen in Polymer erzeugt werden können. Durch den geringen technischen Aufwand und die einfache Übertragbarkeit auf eine Serienproduktion ist dieses Verfahren für die Entwicklung von Low-Cost Produkten prädestiniert. Gleichzeitig können hochintegrierten Anwendungen ohne die übliche Hybridintegration der Siliziumtechnik entwickelt werden. Das präsentierte Positioniersystem besteht aus einer zentralen Positionierplatte, die durch 4 an ihr angreifende Piezo S-Biegeaktoren lateral verstellt oder verkippt werden kann. Die Funktion des Positioniersystems wird mit analytischen und numerischen Methoden ausgelegt und anschließend optimiert. Erste Messungen zeigen eine Lateralverstellung von 170 µm bei einer Ansteuerspannung von 100 V innerhalb von 8,3 ms welches mit den Berechnungen gut übereinstimmt.