设计和测试用于电磁脉冲保护的MEMS组件
Shiyi Li1,2,3, Hengzhen Feng1,3, Wenzhong Lou1,2,3
1School of Mechatronical Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|January 11, 2025
概括
这项研究介绍了一种新的MEMS电磁能释放元件,使用冠状放电进行先进的微电子保护. 该设备显著降低了剩余脉冲电流,提高了安全性和微电子中的集成.
科学领域:
- 微电子机械系统 (MEMS) 是一种微电子机械系统.
- 电磁兼容性 电磁兼容性
- 固态物理 固态物理
背景情况:
- 对高安全性,高集成性和轻量级微型和纳米电子元件的需求不断增长.
- 传统的设备级电磁能保护方法的局限性.
- 需要微型保护解决方案,与集成电路兼容.
研究的目的:
- 创新设计和验证基于冠状放电理论的MEMS电磁能释放元件的工作性能.
- 为了证明在微纳米尺度上集成复杂电路保护系统的可行性.
- 分析开发的MEMS组件对强电磁脉冲的保护作用.
主要方法:
- 一个MEMS电磁能释放元件的设计,采用冠状放电原理.
- 通过模拟,静态实验和动态测试的组合进行验证.
- 特性测试,以彻底分析组件的性能和效果.
主要成果:
- 该MEMS组件证明了对强电磁脉冲的显著保护作用.
- 脉冲断裂电压与脉冲注入电压呈指数增长.
- 其余的脉冲电流减少了原始值的三分之一到一半.
- 在直流环境中,针针结构的故障电压为144V,启动时间约为0.5毫秒.
结论:
- 开发的MEMS电磁能释放元件有效地保护微电子系统免受电磁能威胁.
- 微纳米处理技术可以在芯片层面集成先进的保护,将尺寸从厘米缩小到微米.
- 该组件为提高下一代电子设备的安全性和集成提供了一个有前途的解决方案.
