Numerical calculation of electrostatic forces in Micro Electro Mechanical Systems (MEMS)

• Autorzy: Greiff M. , Bala U. , Freitag J. , Mathis W.

Warianty tytułu

PL

Obliczenia numeryczne sił elektrostatycznych w mikroukładach elektro-mechanicznych, MEMS

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Since the forces are one of the main parts of the interface between mechanical and electrical part, their calculation plays an important role in the simulation of micro electro mechanical systems (MEMS). In this paper an approach for the numerical calculation of electrostatic forces in MEMS is presented and applied to an electrostatic force microscope (EFM).

PL

Siła jest głównym elementem "łączącym" obwody mechaniczne i elektryczne. Jej obliczanie odgrywa ważną rolę w symulacji mikroukładów elektro-mechanicznych (MEMS). W artykule przedstawiono numeryczne obliczenia sił elektrostatycznych w systemach MEMS na przykładzie mikroskopu EFM.

Słowa kluczowe

EN

finite element method; electrostatic force; Maxwell stress tensor

PL

MEMS; metoda elementów skończonych; siła elektrostatyczna; tensor naprężeń Maxwella

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2007
• Tom: R. 83, nr 11
• Strony: 18--20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys.

Twórcy

autor

Greiff M.

autor

Bala U.

autor

Freitag J.

autor

Mathis W.

• University of Hanover

Bibliografia

• [1] T. Helmich, U. Nackenhorst, Computational Methods for Coupled Problems in Approaches on electro-mechanical interface coupling, IACM, (2007)
• [2] M. Kaltenbacher, Numerical Simulation of Mechatronic Sensors and Actuators, Springer, (1983)
• [3] C.Y. Hui, J.L. Yeh, N.C. Tien, Calculation of electrostatic forces and torques in MEMS using path-independent integrals, J. Micromech. Microeng. 10, 477-482 (2000)
• [4] J.L. Coulomb, A Methodology for the Determination of Global Electromechanical Quantities from a Finite Element Analysis and its Application to the Evaluation of Magnetic Forces, Torques and Stiffness, IEEE Trans. Magn., 9 (1983), No. 6, 2514-2519
• [5] U.B. Bala, M. Greiff, W. Mathis, Hybrid Numerical Simulation of Electrostatic Force Microscopes in 3D, PIERS Tokyo (2006)