應用於無線感測網路之超低耗能無線微感測模組的設計與製作-子計畫一：靜電式微機電振動-電能轉換器(II)

Abstract

目前許多的功率微機電系統（power MEMS）正嘗試以微機電的技術，將 各種化學能，動能，或環境中的雜傘能量轉換成電能，以做為微系統中的 整合型微型電源供應。這種微型電源供應器將可應用在可攜式3C 產品， 個人醫療輔助或監測系統，以及其他分散式的感測網路中。本計畫將延續 93 年度之國科會專題計畫，利用靜電式的微機電能量轉換器，針對人體的 動作以及自然界120 Hz, 2.5 m/s2 的振動，在3.3 V 輔助電源的條件下，於1 cm2 的晶片面積上設計出一淨輸出為100 μW 的電源供應器。計畫進行至 今，我們已建立起完整的設計及模擬環境，透過理論分析及數值模擬，找 出最佳的設計參數。在目前的設計中，能量輸出已達40μm/cm2，超越現有 文獻中的數值。目前正在進行佈局及製程參數測試，預計94 年初即可進行 元件製作。除了目前的充電式架構外，我們亦將發展利用駐極體材料中的 永久電荷來產生感應電流，使得系統更具獨立性。靜電式微型電源供應器 未來可和熱電式及光電式電能產生器結合，並搭配系統中其他的電源管理 電路、信號處理電路及感測器電路等，形成一永續操作智慧型微感測模組。