طراحی ، شبیه سازی و بهینه سازی هندسی میکروهیتر ساخته شده با تکنولوژی MEMS

در سال های اخیر به طور گسترده از میکروهیترها در سنسورهای گازی و هم چنین کاربردهایی مثل فلو سنسورها و نیز سنسورهای فشار استفاده می شود. بزرگترین چالش ها در طراحی میکروهیتر نیاز به یکنواختی گرما برای افزایش دقت و حساسیت سنسور، توان مصرفی پایین و مطابقت با پروسه استانداردICبرای توانایی در مجتمع شدن با مدارات الکتریکی و کاهش قیمت در تولید انبوه می باشد. دو نوع ساختار کلی برای میکروهیتر وجود دارد که در این مقاله این دو نوع ساختار از نظر توان مصرفی مقایسه شده و با استفاده از نرم افزارCowentorWareشبیه سازی شده اند و نشان داده شده است که میکروهیتر با ساختار غشای معلق توان مصرفی کمتری نیاز دارد. هم چنین چندین روش برای ایجاد توزیع یکنواخت گرما در میکروهیترها وجود دارد. در این مقاله روش اصلاح شکل هندسی میکروهیتر بررسی شده است. هشت هندسه مختلف به کمک نرم افزارCowentorWareشبیه سازی شده است تا مشخص شودمیکروهیتر با کدام هندسه بیشترین یکنواختی گرما را داراست. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که ساختارΩ شکل بیشترین یکنواختی گرما را دارد.

Keywords:

آنالیز المان محدود , توان مصرفی کم , سنسور گاز , میکروهیتر , میکرو الکترومکانیکال سیستم