回路シミュレータを用いたMEMSエネルギーハーベスティングデバイスの検討

摘要

近年、環境振動を利用した発電によるバッテリー代替を目的とし、MEMS（Microelectromechanical Systems）技術を用いた振動型エネルギーハーべスティングデバイス（EHD）の研究開発が盛hに行われている。MEMS EHD によって得られた電力を様々な機器の電源として利用する場合、整流回路や蓄電回路を用いて発電量を制御する必要がある。このため、LSIとMEMS EHDの電気的かつ機械的挙動を同時に理解する必要がある。我々はこれまで、回路シミュレータ上でMEMSとLSIの電気機械特性を同時設計可能な統合設計環境を構築し、実際のCMOS-MEMSデバイスへ適用した。また、横方向に振動するMEMSEHDについて基礎検討を行い、金を用いて可動電極および固定電極を構成するデバイス構造を提案した。今回、構築した統合設計環境を用い、MEMS EHDの等価回路モデルを新たに提案した。また、実際に試作したMEMS EHDの特性を測定し、シミュレーション結果との比較を行ったので報告する。