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1. WO2020128018 - MEMS-SYSTEM

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

[ DE ]

Patentansprüche

1. MEMS-System, mit folgenden Merkmalen:

einer ersten permanentmagnetischen Mikrostruktur (10, 10‘, 10“), die entlang einer ersten Richtung (10v, 10’v, 10“v) bewegbar ist;

einer zweiten permanentmagnetischen Mikrostruktur (15, 15’, 15“), die gegenüber der ersten permanentmagnetischen Mikrostruktur (10, 10‘, 10“) beabstandet angeordnet ist, wobei durch eine Bewegung der ersten permanentmagnetischen Mikrostruktur (10, 10‘, 10“) entlang der ersten Richtung (10v, 10’v, 10“v) die zweite permanentmagnetische Mikrostruktur (15, 15’, 15“) oder ein oder mehrere Elemente (15’_1 , 15’ _ 2, 15’ _ 3, 15’_4, 15’_5) der zweiten permanentmagnetischen Mikrostruktur (15, 15’, 15“) entweder in eine zweite Richtung (15v, 15V, 15“v) bewegt oder betätigt werden oder eine Rotation erfahren;

wobei die erste permanentmagnetische Mikrostruktur (10, 10‘, 10“) durch ein erstes Array geformt ist, das eine Vielzahl von permanentmagnetischen Elementen (10’_1 ,

10’ _ 2, 10’_3, 10’_4, 10’ _ 5) umfasst; oder wobei die zweite permanentmagnetische

Mikrostruktur (15, 15', 15“) durch ein zweites Array geformt ist, das eine Vielzahl der permanentmagnetischen Elemente (15’_1 , 15’_2, 15’_3, 15’_4, 15’_5) umfasst; und

wobei die Vielzahl der permanentmagnetischen Elemente (10’_1 , 10’_2, 10’_3,

10’_4, 10’_5, 15’ _ 1 , 15’_2, 15’_3, 15’_4, 15'_5) des ersten oder des zweiten Arrays starr miteinander verbunden sind, sodass sie infolge einer Bewegung der ersten permanentmagnetischen Mikrostruktur (10, 10‘, 10“) entlang der zweiten Richtung (15v, 15V, 15“v) gleichartig bewegt oder betätigt werden.

2. MEMS-System gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die erste permanentmagnetische Mikrostruktur (10, 10‘, 10“) durch ein Array geformt ist; und wobei die zweite permanentmagnetische Mikrostruktur (15, 15', 15“) durch ein Array geformt ist.

3. MEMS-System gemäß Anspruch 2, wobei jedes Element des ersten oder des zweiten Arrays eine Kantenlänge im Bereich von 10 pm bis 2 mm, bevorzugt im Bereich

von 20 mih bis 1000 mhh, besonders bevorzugt im Bereich von 30 pm bis 800 pm aufweist; und/oder

wobei das jeweilige Array einen Wiederholabstand der Elemente im Bereich von 10 pm bis 4 mm, bevorzugt im Bereich von 20 pm bis 1500 pm, besonders bevorzugt im Bereich von 50 pm 1000 pm aufweist.

4. MEMS-System gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die erste (10, 10‘, 10“) und die zweite permanentmagnetische Mikrostruktur {15, 15‘, 15“) derart konfiguriert sind, dass über einen gesamten Bewegungsbereich der ersten (10, 10', 10“) und zweiten permanentmagnetischen Struktur (15, 15', 15“) ein Abstand in einem Bereich von 1 pm bis 5 mm oder in einem Bereich von 5 pm bis 2000 pm oder in einem Bereich von 10 pm bis 1000 pm ist.

5. MEMS-System gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die erste permanentmagnetische Mikrostruktur (10, 10', 10“) gegenüber der zweiten permanentmagnetischen Mikrostruktur (15, 15’, 15“) parallel magnetisiert ist oder gegenläufig magnetisiert ist.

6. MEMS-System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die zweite Richtung sich von der ersten Richtung unterscheidet; oder wobei die zweite Richtung (15v, 15’v, 15“v) senkrecht zu der ersten Richtung (10v, 10’v, 10"v) verläuft.

7. MEMS-System gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die zweite permanentmagnetische Mikrostruktur (15, 15’, 15“) oder das eine oder die mehreren Elemente
15’_2, 15’_3, 15'_4, 15’_5) der zweiten permanentmagnetischen Mikrostruktur (15, 15’, 15“), die das zweite Array formen, um jeweils eine Rotationsachse rotiert werden, die senkrecht zu der ersten Richtung (10v, 10’v, 10“v) verläuft.

8. MEMS-System gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das MEMS-System eine Lagerung für die erste permanentmagnetische Struktur (10, 10', 10“) aufweist, die eine Bewegung oder Betätigung senkrecht zu der ersten Richtung (10v, 10’v, 10“v) einschränkt.

9. MEMS-System gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die zweite permanentmagnetische Mikrostruktur (15, 15', 15“) oder die ein oder mehreren Elemente (15’_1 , 15’_2, 15’_3, 15’_4, 15’_5) der zweiten permanentmagnetischen Mikrostruktur (15, 15‘, 15“) mittels einer Lagerung gelagert sind, die eine Bewegung oder Betätigung senkrecht zu der zweiten Richtung einschränkt oder die nur eine Rotation um einen durch die zweite permanentmagnetische Mikrostruktur (15, 15’, 15“) definierten Rotationspunkt oder definierte Rotationspunkte zulässt.

10. MEMS-System gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei sich die erste permanentmagnetische Mikrostruktur (10, 10‘, 10“) oder ein oder mehrere Elemente

(10’_1 , 10’ _ 2, 10’_3, 10' _ 4, 10’_5) der ersten permanentmagnetischen Mikrostruktur

(10, 10‘, 10“) und/oder die zweite permanentmagnetische Mikrostruktur (15, 15’, 15“) oder die ein oder mehreren Elemente (15’_1 , 15’_2, 15’_3, 15’_4, 15’_5) der zweiten permanentmagnetischen Mikrostruktur (15, 15', 15“) sich entlang einer dritten Richtung erstrecken, die senkrecht zu der ersten und zweiten Richtung verläuft.

11. MEMS-System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Vielzahl der permanentmagnetischen Elemente (10’_1 , 10’_2, 10’_3, 10’_4, 10’_5, 15’_1 , 15’_2, 15’_3, 15’_4, 15’_5) derart individuell gelagert ist, dass sie infolge einer Bewegung der ersten permanentmagnetischen Mikrostruktur (10, 10‘, 10“) entlang der zweiten Richtung (15v, 15’v, 15“v) gleichartig bewegt oder betätigt werden oder eine gleichartige Rotation erfahren.

12. MEMS-System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei die Vielzahl der permanentmagnetischen Elemente
10’_2, 10’_3, 10’_4, 10’_5, 15’_1 , 15’_2,

15’_3, 15’_4, 15’ _ 5) individuell gelagert ist, so dass die Vielzahl der permanentmagnetischen Elemente eine individuelle Bewegung oder Betätigung in Reaktion auf die Bewegung der ersten permanentmagnetischen Struktur (10, 10‘, 10“) erfahren.

13. MEMS-System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die erste permanentmagnetische Struktur (10, 10‘, 10“) eine Einzahl oder eine Vielzahl an permanentmagnetischen Elementen (10’_1 , 10’_2, 10’_3, 10’_4, 10’_5) aufweist, die der Vielzahl der permanentmagnetischen Elemente (15’_1 , 15’_2, 15’_3, 15‘_4, 15’_5) der zweiten permanentmagnetischen Struktur (15, 15‘, 15“) gegenüberliegen; oder

wobei die erste permanentmagnetische Struktur (10, 10', 10“) eine Vielzahl an permanentmagnetischen Elementen (10’_1 , 10’_2, 10’_3, 10’_4, 10’_5) aufweist, die der gleichen Vielzahl der permanentmagnetischen Elemente 15’_2, 15’_3,

15’_4, 15’_5) der zweiten permanentmagnetischen Mikrostruktur (15, 15’, 15“) gegenüberliegen.

14. MEMS-System gemäß einem der vorherigen Ansprüche, das ferner einen mikromechanischen Aktor umfasst, der mit der ersten permanentmagnetischen Struktur (10, 10', 10“) verbunden oder gekoppelt ist, wobei der mikromechanische Aktor ausgebildet ist, um die erste permanentmagnetische Struktur (10, 10‘, 10“) entlang der ersten Richtung (10v, 10V, 10“v) zu bewegen.

15. MEMS-System gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die erste permanentmagnetische Mikrostruktur (10, 10', 10“) und die zweite permanentmagnetische Mikrostruktur (15, 15’, 15“) innerhalb eines Substrats geformt sind.

16. MEMS-System gemäß Anspruch 15, wobei sich die erste Richtung (10v, 10V, 10"v) lateral entlang des Substrats erstreckt; und wobei sich die zweite Richtung (15v, 15V, 15“v) lateral entlang des Substrats oder senkrecht zum Substrat erstreckt.

17. MEMS-System gemäß einem der folgenden Ansprüche, wobei die erste (10, 10‘, 10“) oder zweite permanentmagnetische Mikrostruktur (15, 15‘, 15“) in einer Kammer (18) angeordnet ist, so dass die erste permanentmagnetische Mikrostruktur (10, 10‘, 10“) gegenüber der zweiten permanentmagnetischen Mikrostruktur (15, 15‘, 15") gekapselt ist.

18. Verfahren zur Herstellung eines MEMS-Systems gemäß einem der vorherigen Ansprüche, mit folgenden Schritten:

Agglomeration von Pulver mittels Atomlagenabscheidung oder mittels Abscheidung, um die erste (10, 10‘, 10“) und/oder die zweite permanentmagnetische Mikrostruktur (15, 15‘, 15“) zu formen oder um die ein oder mehreren Elemente der ersten und/oder der zweiten permanentmagnetischen Mikrostruktur (15, 15‘, 15") zu formen.