本發(fā)明是一種基于柔性基板MEMS開關(guān)結(jié)構(gòu)的曲率傳感器，該曲率傳感器通過(guò)貼合在曲率表面的柔性基板上的MEMS開關(guān)吸合電壓的改變，實(shí)現(xiàn)曲率的測(cè)量，屬于微電子器件技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在目前的測(cè)量曲率的器件中，任意形狀凸凹曲面曲率半徑一般多采用R型面樣板測(cè)量，由于R型面樣板是比較測(cè)量，所以無(wú)法測(cè)出幾何形狀的精確值。三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x雖然較好地解決了上述問(wèn)題，但是造價(jià)太高，體積也很大，不能在線測(cè)量。非接觸光學(xué)測(cè)量法也同樣存在著類似的問(wèn)題。

本發(fā)明中的曲率傳感器是基于MEMS技術(shù)，該結(jié)構(gòu)將MEMS開關(guān)結(jié)構(gòu)制作在柔性基板上，由于柔性基板的彎曲導(dǎo)致MEMS開關(guān)膜橋與共面波導(dǎo)信號(hào)線及吸合塊之間的間距發(fā)生變化，這會(huì)導(dǎo)致MEMS開關(guān)的吸合電壓發(fā)生改變，通過(guò)測(cè)量直流驅(qū)動(dòng)塊加載的吸合電壓變化，實(shí)現(xiàn)曲率的測(cè)量?；谌嵝曰錗EMS開關(guān)結(jié)構(gòu)的曲率傳感器具有以下主要特點(diǎn)：一、該曲率傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由于采用MEMS技術(shù)，整體結(jié)構(gòu)體積小，靈敏度高且功耗低；二、曲率傳感器采用電壓輸出，易于測(cè)量；三、曲率傳感器制作在成本低廉且具備保形特征的柔性基板上，并且與成熟的基板制作工藝相兼容，具有很好的成本優(yōu)勢(shì)。

基于以上柔性基板MEMS開關(guān)結(jié)構(gòu)的曲率傳感器的特點(diǎn)，很明顯的可以看出本發(fā)明與傳統(tǒng)的曲率傳感器相比提高了性能，并兼顧有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、與成熟基板工藝兼容、低成本、低功耗、高可靠性、高重復(fù)性等優(yōu)點(diǎn)，很好的滿足了測(cè)量系統(tǒng)對(duì)器件的基本要求。因此，基于柔性基板MEMS開關(guān)結(jié)構(gòu)的曲率傳感器具有較好的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)潛力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明的目的是提供一種基于柔性基板MEMS開關(guān)結(jié)構(gòu)的曲率傳感器，該曲率傳感器采用柔性材料工藝制造，其成本低廉，所以可以實(shí)現(xiàn)柔性低成本的MEMS開關(guān)結(jié)構(gòu)的曲率傳感器，并解決在材料、工藝、可靠性和可重復(fù)性等諸多方面的問(wèn)題，從而為實(shí)現(xiàn)基于柔性基板MEMS開關(guān)結(jié)構(gòu)的曲率傳感器在曲率測(cè)量領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供了支持和保證。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于柔性基板MEMS開關(guān)結(jié)構(gòu)的曲率傳感器，該曲率傳感器包括柔性基板，設(shè)于柔性基板上表面的共面波導(dǎo)信號(hào)線、共面波導(dǎo)第一地線和共面波導(dǎo)第二地線、第一吸合塊、第二吸合塊、連接共面波導(dǎo)第一地線和共面波導(dǎo)第二地線的MEMS膜橋以及第一直流驅(qū)動(dòng)塊和第二直流驅(qū)動(dòng)塊；

共面波導(dǎo)信號(hào)線、共面波導(dǎo)第一地線和共面波導(dǎo)第二地線在柔性基板上共同組成共面波導(dǎo)，MEMS膜橋橫跨在共面波導(dǎo)第一地線和共面波導(dǎo)第二地線上，在共面波導(dǎo)信號(hào)線與共面波導(dǎo)第一地線和共面波導(dǎo)第二地線之間分別放置了第一吸合塊和第二吸合塊，第一吸合塊和第二吸合塊分別與外部的第一直流驅(qū)動(dòng)塊和第二直流驅(qū)動(dòng)塊相連；

當(dāng)柔性基板貼合在一個(gè)曲率的表面上時(shí)，彎曲的柔性基板會(huì)導(dǎo)致MEMS膜橋與共面波導(dǎo)信號(hào)線及第一吸合塊和第二吸合塊之間的間距發(fā)生變化，這會(huì)導(dǎo)致MEMS開關(guān)的吸合電壓發(fā)生改變，通過(guò)測(cè)量第一直流驅(qū)動(dòng)塊和第二直流驅(qū)動(dòng)塊加載的吸合電壓變化，實(shí)現(xiàn)曲率的測(cè)量。

有益效果：該曲率傳感器采用微電子工藝，制作于柔性基板上，由于柔性基板的優(yōu)良機(jī)械性能以及其低廉的成本，使該曲率傳感器有巨大的應(yīng)用前景；該曲率傳感器相比傳統(tǒng)曲率傳感器結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，且因?yàn)椴捎肕EMS開關(guān)結(jié)構(gòu)，所以擁有較高的靈敏度，而且電壓輸出易于測(cè)量，體積小而且功耗很低。

相對(duì)于傳統(tǒng)的幾種曲率傳感器，本發(fā)明由于是采用MEMS開關(guān)結(jié)構(gòu)，所以整個(gè)器件體積小，且靈敏度高；由于柔性基板造價(jià)低廉，因此器件在成本方面也有很大優(yōu)勢(shì)，柔性基板的保形特征也使其非常適合應(yīng)用于曲率測(cè)量的應(yīng)用。同時(shí)，由于本發(fā)明中的曲率傳感器采用電壓輸出，使得測(cè)量非常簡(jiǎn)便，且功耗很低。

附圖說(shuō)明

圖1是基于柔性基板MEMS開關(guān)結(jié)構(gòu)的曲率傳感器俯視圖。

圖2是基于柔性基板MEMS開關(guān)結(jié)構(gòu)的曲率傳感器剖面圖。

柔性基板1，共面波導(dǎo)信號(hào)線2、共面波導(dǎo)第一地線3a、共面波導(dǎo)第二地線3b、第一吸合塊4a、第二吸合塊4b、MEMS膜橋5、第一直流驅(qū)動(dòng)塊6a、第二直流驅(qū)動(dòng)塊6b。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

參見圖1和圖2，本發(fā)明提供了一種基于柔性基板MEMS開關(guān)結(jié)構(gòu)的曲率傳感器，該曲率傳感器包括柔性基板1，設(shè)于柔性基板1上表面的共面波導(dǎo)信號(hào)線2、共面波導(dǎo)第一地線3a和共面波導(dǎo)第二地線3b、第一吸合塊4a、第二吸合塊4b、連接第一共面波導(dǎo)地線3a和第一共面波導(dǎo)地線3b的MEMS膜橋5以及第一直流驅(qū)動(dòng)塊6a和第二直流驅(qū)動(dòng)塊6b；

共面波導(dǎo)信號(hào)線2、共面波導(dǎo)第一地線3a和共面波導(dǎo)第二地線3b在柔性基板1上共同組成共面波導(dǎo)，MEMS膜橋5橫跨在共面波導(dǎo)第一地線3a和共面波導(dǎo)第二地線3b上，在共面波導(dǎo)信號(hào)線2與共面波導(dǎo)第一地線3a和共面波導(dǎo)第二地線3b之間分別放置了第一吸合塊4a和第二吸合塊4b，第一吸合塊4a和第二吸合塊4b分別與外部的第一直流驅(qū)動(dòng)塊6a和第二直流驅(qū)動(dòng)塊6b相連；

當(dāng)柔性基板1貼合在一個(gè)曲率的表面上時(shí)，彎曲的柔性基板1會(huì)導(dǎo)致MEMS膜橋5與共面波導(dǎo)信號(hào)線2及第一吸合塊4a和第二吸合塊4b之間的間距發(fā)生變化，這會(huì)導(dǎo)致MEMS開關(guān)的吸合電壓發(fā)生改變，通過(guò)測(cè)量第一直流驅(qū)動(dòng)塊6a和第二直流驅(qū)動(dòng)塊6b加載的吸合電壓變化，實(shí)現(xiàn)曲率的測(cè)量。

該曲率傳感器采用微電子工藝，制作于柔性基板上，由于柔性基板的優(yōu)良機(jī)械性能以及其低廉的成本，使該曲率傳感器有巨大的應(yīng)用前景；該曲率傳感器相比傳統(tǒng)曲率傳感器結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，且因?yàn)椴捎肕EMS開關(guān)結(jié)構(gòu)，所以擁有較高的靈敏度，而且電壓輸出易于測(cè)量，體積小而且功耗很低。

本發(fā)明中的基于柔性基板MEMS開關(guān)結(jié)構(gòu)的曲率傳感器不同于傳統(tǒng)的曲率傳感器，該曲率傳感器具有以下主要特點(diǎn)：一、該曲率傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由于采用MEMS技術(shù)，整體結(jié)構(gòu)體積小，靈敏度高且功耗低；二、曲率傳感器采用電壓輸出，易于測(cè)量；三、曲率傳感器制作在成本低廉且具備保形特征的柔性基板上，并且與成熟的基板制作工藝相兼容，具有很好的成本優(yōu)勢(shì)。

區(qū)分是否為該結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)如下：

(a)采用共面波導(dǎo)或微帶線結(jié)構(gòu)，

(b)采用MEMS膜橋開關(guān)結(jié)構(gòu)，

(c)采用柔性材料作為基板。

滿足以上三個(gè)條件的結(jié)構(gòu)即應(yīng)視為該基于柔性基板MEMS開關(guān)結(jié)構(gòu)的曲率傳感器的結(jié)構(gòu)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不以上述實(shí)施方式為限，但凡本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明所揭示內(nèi)容所作的等效修飾或變化，皆應(yīng)納入權(quán)利要求書中記載的保護(hù)范圍內(nèi)。