G - Physics – 02 – B
Patent
G - Physics
02
B
G02B 26/02 (2006.01) B81B 3/00 (2006.01) G02B 6/35 (2006.01) H01H 59/00 (2006.01)
Patent
CA 2368129
A MEMS (Micro Electro Mechanical System) electrostatic device operated with lower and more predictable operating voltages is provided. An electrostatic actuator, an electrostatic attenuator of electromagnetic radiation, and a method for attenuating electromagnetic radiation are provided. Improved operating voltage characteristics are achieved by defining a non increasing air gap between the substrate electrode and flexible composite electrode within the electrostatic device. A medial portion of a multilayer flexible composite overlying the electromechanical substrate is held in position regardless of the application of electrostatic force, thereby sustaining the defined air gap. The air gap is relatively constant in separation from the underlying microelectronic surface when the medial portion is cantilevered in one embodiment. A further embodiment provides an air gap that decreases to zero when the medial portion approaches and contacts the underlying microelectronic surface. A moveable distal portion of the flexible composite is biased to curl naturally due to differences in thermal coefficients of expansion between the component layers. In response to electrostatic forces, the distal portion moves and thereby alters the distance separating the flexible composite from the underlaying microelectronic surface. Structures and techniques for controlling bias in the medial portion and the resulting air gap are provided. The electrostatic device may be disposed to selectively clear or intercept the path of electromagnetic radiation. Materials used in the attenuator can be selected to pass, reflect, or absorb various types of electromagnetic radiation. A plurality of electromagnetic attenuators may be disposed in an array and selectively activated in subsets.
Cette invention se rapporte à un dispositif électrostatique du type MEMS (système microélectromécanique), qui est utilisé avec des tensions d'exploitation plus basses et plus prévisibles. Un actuateur électrostatique, un atténuateur électrostatique de rayonnement électromagnétique et un procédé d'atténuation de rayonnement électromagnétique sont décrits. On obtient de meilleures caractéristiques de tensions d'exploitation, en définissant un entrefer non incrémentiel entre l'électrode du substrat électromécanique et l'électrode composite souple à l'intérieur du dispositif électrostatique. Une partie médiane d'un composite souple multicouche recouvrant le substrat électromécanique est maintenue en position fixe, quelle que soit l'application de force électrostatique, préservant ainsi l'entrefer défini. L'entrefer est relativement constant en ce qui concerne l'écart le séparant de la surface microélectronique sous-jacente, lorsque la partie médiane se trouve en porte-à-faux, dans un mode de réalisation. Un autre mode de réalisation propose un entrefer qui décroît jusqu'à zéro, lorsque la partie médiane s'approche et entre en contact avec la surface microélectronique sous-jacente. Une partie distale mobile du composite souple est sollicitée de façon à s'incurver naturellement, en raison des différences des coefficients d'expansion thermique entre les couches constitutives. En réponse aux forces électrostatiques, la partie distale se déplace et modifie ainsi la distance séparant le composite souple de la surface microélectronique sous-jacente. Des structures et des techniques pour commander la sollicitation de la partie médiane et l'entrefer qui en résulte sont décrites. Ce dispositif électrostatique peut être disposé de façon à dégager ou intercepter sélectivement la trajectoire d'un rayonnement électromagnétique. Des matériaux utilisés dans cet atténuateur peuvent être sélectionnés pour laisser passer, réfléchir ou absorber divers types de rayonnement électromagnétique. Plusieurs atténuateurs électromagnétiques peuvent être disposés en réseau et activés sélectivement par sous-ensembles.
Mcnc
Research Triangle Institute
Sim & Mcburney
LandOfFree
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