一种微结构器件及内嵌结构的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种微结构器件及内嵌结构的应用，微结构器件包括用于提供发射信号的驱动单元和用于接收信号的执行单元驱动单元和执行单元之间采用内嵌结构实现信号互联，所述内嵌结构能够实现信号非接触传输，内嵌结构包括电容结构、电感结构或阵列结构。本发明专利技术的微结构器件通过采用内嵌结构实现信号互联，不仅能实现信号非接触传输，不存在摩擦磨损，以解决互联结构件之间相互磨损的问题，具有寿命长，可靠性高的优点；且内嵌结构足够小，尺寸为数百um，实现微结构器件信号互联的集成。实现微结构器件信号互联的集成。实现微结构器件信号互联的集成。

【技术实现步骤摘要】
一种微结构器件及内嵌结构的应用


[0001]本专利技术涉及微机电
，具体涉及一种微结构器件及内嵌结构的应用。

技术介绍

[0002]在传统的马达中，负载(马达的转子及其转子上放置的其他微结构，如手机摄像头)的电气连接或者信号的传递主要通过如导电滑环、无线信号传输芯片来完成，但在MEMS领域，由于集成度的提升以及尺寸的减小，在结构中很难设计相应的滑环结构，同时也很难集成相应的无线信号传输芯片，例如：cc1312r无线信号传输芯片。
[0003]滑环结构，主要由旋转和静止两大部分组成，旋转臂部分连接设备的旋转结构，在运行的时候随之旋转，完成旋转设备的信号互联。cc1312r无线信号传输芯片，定转子之间的通讯可通过无线的方式直接完成。
[0004]传统的器件互联结构，即用于实现信号互联的结构，无论是碳刷滑环结构还是流体导电环结构其加工成型的结构尺寸均较大，无法在微结构器件中实现集成。此外，传统的滑环互联结构，旋转和静止的两部分结构件相互接触，在结构件转动过程中两个结构件界面不断摩擦，长时间工作后结构件容易损坏，且结构件接触面发热严重带来散热相关的诸多问题。
[0005]因此，现有器件互联结构存在以下缺陷：
[0006]1)、构尺寸大导致无法在微结构器件中实现集成，且信号原位放大难度较大；2)、互联结构件之间相互磨损，使用寿命较短；3)、互联结构件之间因相互摩擦发热较为严重；4)、无线传输芯片额外供电给负载供电带来影响。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种微结构器件，该微结构器件采用尺寸较小的内嵌结构实现信号非接触式传输，以解决现有器件互联结构尺寸大难以在微结构器件中记成，且互联结构件之间相互磨损的问题。
[0008]此外，本专利技术还提供上述内嵌结构的应用。
[0009]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0010]一种微结构器件，包括用于提供发射信号的驱动单元和用于接收信号的执行单元驱动单元和执行单元之间采用内嵌结构实现信号互联，所述内嵌结构能够实现信号非接触传输。
[0011]本专利技术的微结构器件通过采用内嵌结构实现信号互联，不仅能实现信号非接触传输，不存在摩擦磨损，以解决互联结构件之间相互磨损的问题，具有寿命长，可靠性高的优点；且内嵌结构足够小，尺寸为数百um，实现微结构器件信号互联的集成。
[0012]进一步地，内嵌结构包括电容结构、电感结构或阵列结构。
[0013]进一步地，电容结构由两个平行设置的电容极板构成，两个电容极板分别与驱动单元的发射回路、执行单元的接收回路连接。
[0014]进一步地，电容极板由内圈子极板和外圈子极板构成，所述内圈子极板和外圈子极板与不同端口连接。
[0015]进一步地，电感结构由初级线圈和次级线圈构成，所述初级线圈和次级线圈分别位于驱动单元的发射回路、执行单元的接收回路总。
[0016]进一步地，阵列结构由呈平行设置上电极和下电极构成，上电极和下电极分别与驱动单元的发射回路、执行单元的接收回路连接。
[0017]进一步地，上电极的尺寸(面积)是下电极尺寸的1/3。
[0018]进一步地，上电极由16个5.625
°
的扇形结构构成，每两个扇形结构之间间隔16.875
°
；下电极由16个16.875
°
的扇形结构构成，每两个扇形结构之间的间隔为5.625
°
。
[0019]进一步地，执行单元包括MEMS行波型微马达定子、MEMS行波型微马达转子或与MEMS行波型微马达转子连接的微结构。
[0020]即本专利技术所述的内嵌结构可以实现MEMS行波型微马达子和转子之间的信号或能量的无线传输，MEMS行波型微马达定子或转子既可以作为执行单元，也可以作为接收单元，本专利技术所述的内嵌结构也可以实现负载之间的信号互联(转子与转子上放置的其他微结构互联，或不同的微结构之间的信号互联)；本专利技术所述的内嵌结构也可以实现定子上的负载芯片感知的信号的无线传输(如微型传感芯片感知的传感检测信号)。
[0021]一种内嵌结构的应用，所述内嵌结构用于实现微结构器件中信号发射端和信号接收端的非接触信号传输，所述内嵌结构包括电容结构、电感结构或阵列结构。
[0022]即本专利技术所述内嵌结构不仅能适用于MEMS行波型微马达，也适用于其他尺寸的微型器件
[0023]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0024]1、本专利技术不仅能实现信号非接触传输，不存在摩擦磨损，以解决互联结构件之间相互磨损的问题，具有寿命长，可靠性高的优点。
[0025]2、本专利技术内嵌结构足够小，尺寸为数百um，能够实现微结构器件信号互联的集成。
[0026]3、本专利技术的内嵌电容通过设计不同的电容极板对，可以实现不同频率段信号的非接触传输。
[0027]4、本专利技术通过初级次级线圈设计，可实现马达转子负载交流信号的原位放大。
附图说明
[0028]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：
[0029]图1为实施例1中的基于电容结构的无线传能技术原理图；
[0030]图2为实施例1中电容结构单个极板的示意图；
[0031]图3为实施例1中工况1传能信号频率图；
[0032]图4为实施例1中工况2传能信号频率图；
[0033]图5为实施例2中基于电感结构的无线传能技术原理图；
[0034]图6为电感结构单个线圈结构示意图；
[0035]图7为实施例2中电感实现非接触信号互联时的一种工况示意图；
[0036]图8为实施例3中上电极的示意图；
[0037]图9为实施例3中下电极的示意图；
[0038]图10为实施例3的等效电路图(实施原理图)。
具体实施方式
[0039]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。
[0040]实施例1：
[0041]如图1
‑
图4所示，一种微结构器件，包括用于提供发射信号的驱动单元和用于接收信号的执行单元，驱动单元和执行单元之间采用内嵌结构实现信号互联，所述内嵌结构能够实现信号非接触传输。
[0042]在本实施例中，内嵌结构包括电容结构；所述电容结构由两个平行设置的电容极板构成，两个电容极板分别与驱动单元的发射回路、执行单元的接收回路连接。电容极板由内圈子极板和外圈子极板构成，所述内圈子极板和外圈子极板与不同端口连接。
[0043]在本实施例中，是基于内嵌的电容结构无线传能技术，如图1所示，C2为用于传能的电容结构，电容结构C2由E、F两个电容电极构成，电容电极E和电容电极F分别与发射回路(即图1中的发射端谐振回路)和接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微结构器件，包括用于提供发射信号的驱动单元和用于接收信号的执行单元，其特征在于，驱动单元和执行单元之间采用内嵌结构实现信号互联，所述内嵌结构能够实现信号非接触传输。2.根据权利要求1所述的一种微结构器件，其特征在于，所述内嵌结构包括电容结构、电感结构或阵列结构。3.根据权利要求2所述的一种微结构器件，其特征在于，所述电容结构由两个平行设置的电容极板构成，两个电容极板分别与驱动单元的发射回路、执行单元的接收回路连接。4.根据权利要求3所述的一种微结构器件，其特征在于，所述电容极板由内圈子极板和外圈子极板构成，所述内圈子极板和外圈子极板与不同端口连接。5.根据权利要求2所述的一种微结构器件，其特征在于，所述电感结构由初级线圈和次级线圈构成，所述初级线圈和次级线圈分别位于驱动单元的发射回路、执行单元的接收回路总。6.根据权利要求2所述的一种微结构器件，其特征在于，所述阵列结构由呈平行设置上电极和下电极构成，上电极和下电极分...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小石，陈余，杨天宇，孙鹏，邢占强，周泉丰，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院电子工程研究所，
类型：发明
国别省市：