Моделирование самосборки микроиндукторов, производимой за счет остаточных механических напряжений

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт 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

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».