Comutator electrostatic

Timpul limitat de comutatie a intrerupatoarelor termo-mecanice a determinat dezvoltarea unor comutatoare electrostatice. O deviere de minim +- 62.5 um presupune un design nou pentru actuator, bazat pe conceptul placilor paralele (fig. 16) avand scopul unor tensiuni mai mici de 30 V.Devieri mari la tensiuni mici sunt obtinute cu o separare a arcurilor mecanice si electrozilor. Varful liber el microgrinzii electrodului este deviata initial la tensiuni mici (fig 16b). Forta crescatoare datorata distantei din ce in ce mai mici provoaca o miscare continua a structurii arcului rigid impreuna cu fibra (fig 16c). O variatie sistematica a electrodului si rigiditatea arcului folosind simulari iterativ duce la o proiectare cu electrod subtire (40 um) si un arc relativ rigid (100 um) cu o tensiune de actionare de 28 V. Lungimea arcului este de 25 mm. Calculele arata ca rigiditatea unei fibre aditionale va creste tensiunea cu doar 5 %. Placutele paralele permit realizarea prin microprelucrare a siliciului monocristalin pe un silicon [110]. Principalele forme ale mastilor precum si figuri ale actuatorului gravat sunt prezentate in figura 17.

Actuatoarele sunt complet gravate de pe o parte a plachetei folosind structuri de compensare a colturilor. Pentru o gravare omogena a cavitatilor adanci, agitarea ultrasonica indeparteaza bulele de hidrogen. Dupa gravare si depunerea stratului de izolare, siliconul adera de substrat. O reproducere a fabricatiei este obtinuta pentru latimi ale electrozilor de 40 um. Masuratorile confirma caracteristica calculata a comutatiei de 30 V. Timpul de comutatie este masurat cu o camera sincronizata de inalta viteza. In mai putin de 15 ms o deviere completa a capatului liber este realizata. Aceasta veteza scazuta este probabil cauzata de atenuarea provocata de aer in cavitatea de 500 um. O lipire durabila a electrozilor dupa decuplarea de la retea nu este sesizata.