Моделирование самосборки микроиндукторов, производимой за счет остаточных механических напряжений

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Методом конечных элементов проведено моделирование четырех конструкций трехмерных микроиндукторов, изготовление которых осуществляется путем самосборки с использованием остаточных механических напряжений. В ходе моделирования проводился расчет деформации заготовок, выполненных из пленки Cr толщиной 300 нм, в заданных участках которых был сформирован градиент механических напряжений. Также методом конечных элементов была определена индуктивность полученных микроиндукторов.

Об авторах

А. С. Бабушкин

ЦНИТ-Ярославль ОФТИ им. К.А.Валиева НИЦ “Курчатовский институт”

Автор, ответственный за переписку.
Email: artem.yf-ftian@mail.ru
Ярославль, Россия

Р. В. Селюков

ЦНИТ-Ярославль ОФТИ им. К.А.Валиева НИЦ “Курчатовский институт”

Email: rvselyukov@mail.ru
Ярославль, Россия

Список литературы

  1. Варадан В., Виной К., Джозе К. ВЧ МЭМС и их применение. – М.: Техносфера, 2004. – 528 с.
  2. Hikmat O.F., Ali M.S.M. RF MEMS inductors and their applications – A review // Journal of Microelectromechanical systems. 2016. V. 26. P. 17–44.
  3. Shetty C. A detailed study of Qdc of 3D micro air-core inductors for integrated power supplies: Power supply in package (PSiP) and power supply on chip (PSoC) // Power Electronic Devices and Components. 2022. V. 2. P. 100006.
  4. Lou J., Ren H., Chao X., Chen K., Bai H., Wang Z. Recent progress in the preparation technologies for micro metal coils // Micromachines. 2022. V. 13. № 6. P. 872.
  5. Fang D.M., Wang X.N., Zhou Y., Zhao X.L. Fabrication and performance of a micromachined 3-D solenoid inductor // Microelectronics journal. 2006. V. 37. № 9. P. 948–951.
  6. Fang D.M., Zhou Y., Wang X.N., Zhao X.L. Surface micromachined high-performance RF MEMS inductors // Microsystem technologies. 2007. V. 13. P. 79–83.
  7. Xu T., Sun J., Wu H., Li H., Li H., Tao Z. 3D MEMS in-chip solenoid inductor with high inductance density for power MEMS device // IEEE Electron Device Letters. 2019. V. 40. № 11. P. 1816–1819.
  8. Le H.T., Haque R.I., Ouyang Z., Lee S.W., Fried S.I., Zhao D., Qiu M., Han A. MEMS inductor fabrication and emerging applications in power electronics and neurotechnologies // Microsyst Nanoeng. V. 7. P. 59. 2021.
  9. Woytasik M., Grandchamp J.P., Dufour-Gergam E., Gilles J.P., Megherbi S., Martincic E. Two-and three-dimensional microcoil fabrication process for three-axis magnetic sensors on flexible substrates // Sensors and Actuators A: Physical. 2006. Т. 132. № 1. С. 2–7.
  10. Chua C.L., Fork D.K., Schuylenbergh K. Van, Lu J.P. Out-of-plane high-Q inductors on low-resistance silicon // Journal of Microelectromechanical Systems. 2003. V. 12. № 6. P. 989–995.
  11. Weon D.H., Jeon J.H., Mohammadi S. High-Q micromachined three-dimensional integrated inductors for high-frequency applications // Journal of Vacuum Science & Technology B: Microelectronics and Nanometer Structures Processing, Measurement, and Phenomena. 2007. V. 25. № 1. P. 264–270.
  12. Uchiyama S., Yang Z.Q., Toda A., Hayase M., Takagi H., Itoh T., Maeda R., Zhang Y. Novel MEMS-based fabrication technology of micro solenoid-type inductor // Journal of Micromechanics and Microengineering. 2013. V. 23. № 11. P. 114009.
  13. Yang C., Wu S.Y., Glick C., Choi Y.S., Hsu W., Lin L. 3D printed RF passive components by liquid metal filling // 2015 28th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS). IEEE, 2015. P. 261–264.
  14. Dechev N., Mills J.K., Cleghorn W.L. Mechanical fastener designs for use in the microassembly of 3d microstructures // ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition. – 2004. – V. 47144. – P. 447–456.
  15. Bo R., Xu S., Yang Y., Zhang Y. Mechanically-guided 3D assembly for architected flexible electronics // Chemical Reviews. 2023. V. 123. № . 18. P. 11137–11189.
  16. Zhang Z., Tian Z., Mei Y., Di Z. Shaping and structuring 2D materials via kirigami and origami // Materials Science and Engineering: R: Reports. 2021. V. 145. P. 100621.
  17. Karnaushenko D., Kang T., Bandari V.K., Zhu F., Schmidt O.G. 3D self-assembled microelectronic devices: concepts, materials, applications // Advanced Materials. 2020. V. 32. P. 1902994.
  18. Liu Z., Du H., Li Z.Y., Fang N.X., Li J. Invited Article: Nano-kirigami metasurfaces by focused-ion-beam induced close-loop transformation // Apl Photonics. 2018. V. 3. № 10.
  19. Mao Y., Zheng Y., Li C., Guo L., Pan Y., Zhu R., Xu J., Zhang W., Wu W. Programmable bidirectional folding of metallic thin films for 3D chiral optical antennas // Advanced materials. 2017. V. 29. № 19. P. 1606482.
  20. Бабушкин А.С., Уваров И.В., Амиров И.И. Влияние низкоэнергетической ионно-плазменной обработки на остаточные напряжения в тонких пленках хрома // Журнал технической физики. 2018. Т. 88. № 12. С. 1845.
  21. Babushkin A., Selyukov R., Amirov I. Effect of Ar ion-plasma treatment on residual stress in thin Cr films // Proc. of SPIE, 2019. V. 11022. P. 1102223–1.
  22. Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация. – М.: Мир, 1986. – 320 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025