JP2012520053A5 - - Google Patents
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Description
振動エネルギー獲得装置がここに開示される。当該装置は、複数の柔軟領域（又は一体柔軟領域（ｉｎｔｅｇｒａｌ ｃｏｍｐｌｉａｎｔ ｒｅｇｉｏｎ））を有する基板と、少なくとも２つの強磁性体（ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｍａｓｓ）と、コイルとを備える。強磁性体のうちの少なくとも１つが基板の加速に応答して基板に対して移動するように、各強磁性体が柔軟領域のうちの対応する１又は複数に結合されている。各強磁性体は内部磁極を有し、内部磁極が磁束ギャップによって互いから離れるように配置されている。各内部磁極の磁気極性は、磁束ギャップの反対側の内部磁極の磁気極性と同じである。内部磁極は、磁束ギャップ内に急な磁束勾配領域を形成する。コイルは、基板に結合されると共に急な磁束勾配領域内に配置され、当該急な磁束勾配領域内では、基板に対する強磁性体のうちの少なくとも１つの運動から発生する変動磁束に曝される。
A vibration energy acquisition device is disclosed herein. The apparatus includes a substrate having a plurality of flexible regions (or integral flexible regions ) , at least two ferromagnets, and a coil. Each ferromagnetic body is coupled to a corresponding one or more of the flexible regions such that at least one of the ferromagnetic bodies moves relative to the substrate in response to the acceleration of the substrate. Each ferromagnetic body has an internal magnetic pole, and the internal magnetic poles are arranged so as to be separated from each other by a magnetic flux gap. The magnetic polarity of each internal magnetic pole is the same as the magnetic polarity of the internal magnetic pole on the opposite side of the magnetic flux gap. The inner magnetic pole forms a steep flux gradient region in the flux gap. The coil is coupled to the substrate and disposed in a steep flux gradient region, where the coil is exposed to a varying magnetic flux that results from the movement of at least one of the ferromagnets relative to the substrate.
振動式エネルギー獲得装置は、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）発電機として構築され、当該装置は、複数の柔軟領域、少なくとも１つのモノリシック（ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ）マイクロジェネレータ、コイル及び導体を備える。本実施形態では、各モノリシックマイクロジェネレータは、少なくとも２つの強磁性体を備える。強磁性体のうちの少なくとも１つが基板加速に応答して基板に対して移動するように、各強磁性体は、柔軟領域のうちの対応する１又は複数に結合される。各強磁性体は、内部磁極を有し、強磁性体の内部磁極が同じ磁気極性を有していると共に磁束ギャップによって互いから離隔しているように配置されている。内部磁極は、磁束ギャップ内に急な磁束勾配領域を形成する。コイルは、基板に結合されると共に磁束ギャップ内に配置され、当該磁束ギャップ内で、基板に対する強磁性体のうちの少なくとも１つの運動から発生する変動磁束に曝される。導体が、磁束変化に応答して電流を伝導するために各マイクロジェネレータのコイルに結合されている。
The vibratory energy capture device is constructed as a micro electro mechanical system (MEMS) generator, which comprises a plurality of flexible regions, at least one monolithic microgenerator, a coil and a conductor. In this embodiment, each monolithic microgenerator includes at least two ferromagnetic materials. Each ferromagnet is coupled to a corresponding one or more of the flexible regions such that at least one of the ferromagnets moves relative to the substrate in response to substrate acceleration. Each ferromagnetic body has an inner magnetic pole, and the inner magnetic poles of the ferromagnetic body have the same magnetic polarity and are arranged so as to be separated from each other by a magnetic flux gap. The inner magnetic pole forms a steep flux gradient region in the flux gap. The coil is coupled to the substrate and disposed within the magnetic flux gap, where the coil is exposed to fluctuating magnetic flux that results from the movement of at least one of the ferromagnets relative to the substrate. A conductor is coupled to each microgenerator coil for conducting current in response to magnetic flux changes.
図４は、本発明のマイクロジェネレータの実施形態２８の側方斜視図である。マイクロジェネレータ２８は、コイルターミナル（端末）３２及び３４に接続した導電材料の複数巻きからなるコイル３０を含む。コイル３０は、それぞれ磁性体４２及び４４の内面３８及び４０によって境界される磁束ギャップ３６内に配置される。内面３８及び４０は磁性体４２及び４４のＮ極として表されているが、内面３８及び４０の両方が同じ磁極を有していれば、どちらの極であってもよい。磁性体４２は、柔軟領域（又は柔軟要素（ｃｏｍｐｌｉａｎｔ ｅｌｅｍｅｎｔ））４６によって体現された複数の柔軟領域（スプリング）によって支持される。同様に、磁性体４４は、柔軟領域４８によって体現された複数の柔軟領域によって支持される。柔軟領域４６及び４８の自由端は、コイル３０に対して有効な任意の手段（図示せず）で固定される。これによって、外部機械振動に応答して磁性体４２及び４４がコイル３０に対してＺ（ｔ）方向に移動することを可能にする。
FIG. 4 is a side perspective view of a micro-generator embodiment 28 of the present invention. The microgenerator 28 includes a coil 30 made of a plurality of turns of a conductive material connected to coil terminals (terminals) 32 and 34. The coil 30 is disposed in a magnetic flux gap 36 bounded by the inner surfaces 38 and 40 of the magnetic bodies 42 and 44, respectively. Although the inner surfaces 38 and 40 are represented as the N poles of the magnetic bodies 42 and 44, any one of the poles may be used as long as both the inner surfaces 38 and 40 have the same magnetic pole. The magnetic body 42 is supported by a plurality of flexible regions (springs) embodied by a flexible region 46 (or a compliant element ) 46. Similarly, the magnetic body 44 is supported by a plurality of flexible regions embodied by the flexible region 48. The free ends of the flexible regions 46 and 48 are secured by any means (not shown) effective against the coil 30. This allows the magnetic bodies 42 and 44 to move in the Z (t) direction relative to the coil 30 in response to external mechanical vibrations.
図６（ａ）〜（ｄ）を含む図６は、本発明の例示の磁性層（基板）製造プロセスを示す側面図である。このプロセスは、図６（ａ）に示すとおり、半導体ウエハ５６で始まる。材料は、結晶シリコン又は他の有用な半導体材料である。以下の説明は、１つの磁性層の準備（製造）に限定されるが、本技術分野の実施者にとって、多くのこのような磁性層要素が１回のプロセスで１つの半導体ウエハ上に同時に製造され、本技術分野で公知のウエハダイス（切断）プロセスでウエハから分離されることは明らかである。図６（ａ）は、このプロセスの第１ステップの結果物を示しており、このステップは必要に応じて洗浄及び研磨による通常の方法で処理するための上側面５８及び下側面６０の準備である。図６（ｂ）は、このプロセスの次のステップの結果物を示し、このステップは、磁性ウェル（井戸）６２を形成するように、下側面６０のマスキング及び深い反応性イオンエッチング（ＤＲＩＥ）である。図６（ｃ）は、このプロセスの次のステップの結果物を示し、このステップは、コイル層凹部６４を形成するように、上側面５８のマスキング及びＤＲＩＥである。図６（ｄ）は、このプロセスの次の２つのステップの結果物を示し、柔軟領域６６及び結合ポスト６８を形成し、これによって実質的に表される磁性層サブ要素６９を完成するように、このステップは上側面５８のマスキング及びＤＲＩＥである。また、結合ポスト６８がウエハの対面図における図８（磁性ウェル６２は、図６の例示プロセスを説明するように隠れ線で、及び、図７の例示プロセスの実線において境界されるべきである。）にも示されている。柔軟領域６６の最終厚は、最終マイクロジェネレータの必要な共鳴周波数に必要なバネ定数を提供するように構築される（図１１で後述）。図８の開領域７１は、柔軟領域６６によってのみ結合された磁性ウェル６２を残すように完全にエッチングで除去される。この磁性層製造プロセスの最終ステップは、磁性層サブ要素６９の磁性ウェル６２への強磁性体７０の配置であり（図１１（ｃ）参照）、これは、図６（ｄ）に示された磁性層サブ要素６９の完成直後に実行されるか、あるいは、ここに説明したとおり、マイクロジェネレータ磁性層及びコイル層要素の組立の後まで延期される（図１１参照）。
6 including FIGS. 6A to 6D is a side view showing an exemplary magnetic layer (substrate) manufacturing process of the present invention. This process begins with a semiconductor wafer 56 as shown in FIG. The material is crystalline silicon or other useful semiconductor material. Although the following description is limited to the preparation (manufacture) of one magnetic layer, for those skilled in the art, many such magnetic layer elements can be fabricated simultaneously on a single semiconductor wafer in a single process. Obviously, it is separated from the wafer by a wafer dicing process known in the art. FIG. 6 (a) shows the result of the first step of this process, which is the preparation of the upper side 58 and the lower side 60 for processing in the usual way by cleaning and polishing, if necessary. is there. FIG. 6 (b) shows the result of the next step of the process, which is masking the lower surface 60 and deep reactive ion etching (DRIE) to form a magnetic well 62. FIG. is there. FIG. 6 (c) shows the result of the next step of the process, which is masking and DRIE of the upper side 58 to form the coil layer recess 64. FIG. 6 (d) shows the result of the next two steps of this process, forming the flexible region 66 and the coupling post 68, thereby completing the magnetic layer subelement 69 substantially represented. This step is masking and DRIE of the upper side 58. Also, the bonding posts 68 in FIG. 8 in the wafer facing view (the magnetic well 62 should be bounded by hidden lines as described in the example process of FIG. 6 and in the solid line of the example process of FIG. 7). Also shown in The final thickness of the flexible region 66 is constructed to provide the necessary spring constant for the required resonant frequency of the final microgenerator (described below in FIG. 11). The open region 71 of FIG. 8 is completely etched away leaving a magnetic well 62 that is bound only by the flexible region 66. The final step of this magnetic layer manufacturing process is the placement of the ferromagnet 70 in the magnetic well 62 of the magnetic layer sub-element 69 (see FIG. 11 (c)), which is shown in FIG. 6 (d). It can be performed immediately after the completion of the magnetic layer sub-element 69 or postponed until after assembly of the microgenerator magnetic layer and coil layer elements as described herein (see FIG. 11).
図７（ａ）〜（ｅ）を含む図７は、本発明の別の磁性層製造プロセスの側面図である。このプロセスもまた、図７（ａ）で示されるとおり、半導体ウエハ５６で始まる。図７（ａ）は、このプロセスの第１ステップの結果物を示しており、このステップは必要に応じて洗浄及び研磨による通常の方法で処理するための上側面５８及び下側面６０の準備である。図７（ｂ）は、このプロセスの次のステップの結果物を示し、このステップは、コイル層凹部６４を形成するように、上側面５８のマスキング及び反応性イオンエッチング（ＤＲＩＥ）である。図７（ｃ）は、このプロセスの次のステップの結果物を示し、このステップは、磁性ウェル６２を形成するように、上側面５８のマスキング及びＤＲＩＥである。図７（ｄ）は、このプロセスの次の２つのステップの結果物を示し、このステップは、柔軟領域６６及び結合ポスト６８を形成するように、上側面５８のマスキング及びＤＲＩＥであり、これはウエハの対面図における図８（磁性ウェル６２は、図６の例示プロセスを説明するように隠れ線で、及び、図７の例示プロセスの実線において境界されるべきである。）にも示されている。柔軟領域６６の最終厚は、最終マイクロジェネレータの必要な共鳴周波数に必要なバネ定数を提供するように構築される（図１２で後述）。
FIG. 7 including FIGS. 7A to 7E is a side view of another magnetic layer manufacturing process of the present invention. This process also begins with the semiconductor wafer 56 as shown in FIG. FIG. 7 (a) shows the result of the first step of this process, which is the preparation of the upper side 58 and the lower side 60 for processing in the usual way by cleaning and polishing, if necessary. is there. FIG. 7 (b) shows the result of the next step of the process, which is masking of the upper side 58 and reactive ion etching (DRIE) to form the coil layer recess 64. FIG. 7 (c) shows the result of the next step of the process, which is masking and DRIE of the upper side 58 to form the magnetic well 62. FIG. 7 (d) shows the result of the next two steps of the process, which is masking and DRIE of the upper side 58 to form a flexible region 66 and a coupling post 68, which is Also shown in FIG. 8 in the facing view of the wafer (the magnetic well 62 should be bounded by hidden lines as described in the example process of FIG. 6 and in the solid line of the example process of FIG. 7). . The final thickness of the flexible region 66 is constructed to provide the necessary spring constant for the required resonant frequency of the final microgenerator (described below in FIG. 12).
図８は開領域７１を示し、これは柔軟領域６６によってのみ結合された磁性ウェル６２を残すように完全にエッチングで除去される。図７（ｅ）は、このプロセスの最終ステップの結果物を示し、このステップは、強磁性体７０の磁性ウェル６２内への配置である。強磁性体７０は、例えば、４０ｋＯｅ磁場を有するスパッタされたＣｏＰｔＣｒのような適切な「強力」強磁性材料を含むべきであり、尚且つ、１磁極が磁性ウェル６２底部に結合されると共に他の極が磁性体７０の頂面でむき出しになるように配置される必要がある。これによって、実質的に示された磁性層要素７２を完成する。
FIG. 8 shows an open region 71 that is completely etched away leaving a magnetic well 62 coupled only by the flexible region 66. FIG. 7 (e) shows the result of the final step of the process, which is the placement of the ferromagnetic material 70 in the magnetic well 62. FIG. Ferromagnetic material 70 should include a suitable “strong” ferromagnetic material, such as sputtered CoPtCr with a 40 kOe magnetic field, for example, with one pole coupled to the bottom of magnetic well 62 and another It is necessary to arrange the poles so as to be exposed at the top surface of the magnetic body 70. This completes the magnetic layer element 72 substantially shown.
図１１（ａ）〜（ｃ）を含む図１１は、図１１（ｃ）で示される本発明のマイクロジェネレータの第１実施形態の製造の側面図である。図１１（ａ）は、このプロセスの第１ステップの結果物を示し、このステップは、結合面９４Ａにおける第１磁性層サブ要素６９Ａへのコイル層要素８６の結合である。図１１（ｂ）は、このプロセスの第２ステップの結果物を示し、このステップは、結合面９４Ｂにおけるコイル層要素８６への第２磁性層サブ要素６９Ｂの結合、及び、結合ポスト面９６における第１磁性層サブ要素６９Ａへの第２磁性層サブ要素６９Ｂの結合である。柔軟領域６６によって提供される機械的結合とは別に、コイル８２が結合ポスト面９６から機械的に分離（隔離）したままであるように、十分なクリアランスが提供されることに注目されたし。マイクロジェネレータの製造プロセスの最終ステップは、磁性層サブ要素６９Ａ及び６９Ｂの各磁性ウェル６２への強磁性体７０Ａ及び７０Ｂ（すなわち強磁性体７０）の配置である。この代わりに、マイクロジェネレータ９２の組立を開始する前、磁性層サブ要素６９の完成直後にこれを実施してもよい。
FIG. 11 including FIGS. 11 (a) to 11 (c) is a side view of manufacturing the first embodiment of the micro-generator of the present invention shown in FIG. 11 (c). FIG. 11 (a) shows the result of the first step of this process, which is the coupling of the coil layer element 86 to the first magnetic layer subelement 69A at the coupling surface 94A. FIG. 11 (b) shows the result of the second step of this process, which includes the coupling of the second magnetic layer subelement 69B to the coil layer element 86 at the coupling surface 94B and the coupling post surface 96. The coupling of the second magnetic layer sub-element 69B to the first magnetic layer sub-element 69A. Note that apart from the mechanical coupling provided by the flexible region 66, sufficient clearance is provided so that the coil 82 remains mechanically separated (isolated) from the coupling post surface 96. The final step in the manufacturing process of the micro-generator, an arrangement of the ferromagnetic member 70 A and 70B to the magnetic well 62 of the magnetic layer subelements 69A and 69B (i.e. ferromagnetic body 70). Alternatively, this may be performed immediately after completion of the magnetic layer sub-element 69, before starting the assembly of the microgenerator 92.
図１２（ａ）〜（ｂ）を含む図１２は、図１２（ｂ）に示される本発明のマイクロジェネレータの第２実施形態９８の製造の側面図である。図１２（ａ）は、このプロセスの第１ステップの結果物を示し、このステップは、結合面１００Ａにおける第１磁性層要素７２Ａへのコイル層要素８６の結合である。図１２（ｂ）は、このプロセスの第２ステップの結果物を示し、このステップは、結合面１００Ｂにおけるコイル層要素８６への第２磁性層要素７２Ｂの結合、及び、結合ポスト面１０２における第１磁性層要素７２Ａへの第２磁性層要素７２Ｂの結合である。柔軟領域６６によって提供される機械的結合とは別に、コイル８２が結合ポスト面１０２から機械的に分離（隔離）したままであるように、十分なクリアランスが提供されることに注目されたし。
12 including FIGS. 12 (a) to 12 (b) is a side view of the manufacture of the second embodiment 98 of the micro-generator of the present invention shown in FIG. 12 (b). FIG. 12 (a) shows the result of the first step of this process, which is the coupling of the coil layer element 86 to the first magnetic layer element 72A at the coupling surface 100A. FIG. 12 (b) shows the result of the second step of this process, which includes the coupling of the second magnetic layer element 72B to the coil layer element 86 at the coupling surface 100B and the second at the coupling post surface 102. This is the coupling of the second magnetic layer element 72B to the first magnetic layer element 72A. Note that apart from the mechanical coupling provided by the flexible region 66, sufficient clearance is provided so that the coil 82 remains mechanically separated (isolated) from the coupling post surface 102.
Claims (30)
前記基板に結合された複数の柔軟領域（４６，４８，６６）と、
内部磁極を有し、前記基板の加速に応答して前記基板に対して相対移動するように、対応する少なくとも１つの前記柔軟領域（４６，６６）に連結された第１の強磁性体（４２，７０）と、
内部磁極を有し、前記基板の加速に応答して前記基板に対して相対移動するように、対応する少なくとも１つの前記柔軟領域（４８，６６）に連結された第２の強磁性体（４４，７０）であって、
前記第１及び第２の強磁性体（４２，４４，７０）が磁束ギャップを隔てて配置され、前記第１及び第２の強磁性体（４２，４４，７０）の前記磁束ギャップを介して対向する磁気極性が同じであり、前記第１及び第２強磁性体（４２，４４，７０）が前記磁束ギャップ内で急な磁束勾配を形成するように配置された、第２の強磁性体（４４，７０）と、
前記基板に結合されると共に前記急な磁束勾配領域内に配置されたコイル（３０，８２）であって、前記急な磁束勾配領域内で、前記基板に対する前記第１及び第２の強磁性体（４２，４４，７０）の運動によって発生する変動磁束に曝されるコイル（３０，８２）と、を備える振動エネルギー獲得装置。 A substrate,
A plurality of flexible regions (46, 48, 66) coupled to the substrate;
A first ferromagnetic body (42) having an internal magnetic pole and coupled to the corresponding at least one flexible region (46, 66) to move relative to the substrate in response to acceleration of the substrate. 70)
A second ferromagnetic body (44) having an internal magnetic pole and coupled to the corresponding at least one flexible region (48, 66) to move relative to the substrate in response to acceleration of the substrate. 70), and
The first and second ferromagnetic bodies (42, 44, 70) are arranged with a magnetic flux gap therebetween, and the magnetic flux gaps of the first and second ferromagnetic bodies (42, 44, 70) are interposed therebetween. A second ferromagnetic body having the same opposing magnetic polarity and arranged so that the first and second ferromagnetic bodies (42, 44, 70) form a steep magnetic flux gradient in the magnetic flux gap. (44,70),
Coils (30, 82) coupled to the substrate and disposed within the steep flux gradient region, wherein the first and second ferromagnetic bodies for the substrate are within the steep flux gradient region. And a coil (30, 82) exposed to a fluctuating magnetic flux generated by the movement of (42, 44, 70) .
少なくとも１つのモノリシックマイクロジェネレータ（９２，９８）と、を備えており、
前記各モノリシックマイクロジェネレータ（９２，９８）は、
前記基板に結合された複数の柔軟領域（４６，４８，６６）と、
内部磁極を有し、前記基板の加速に応答して前記基板に対して相対移動するように、対応する少なくとも１つの前記柔軟領域（４６，６６）に連結された少なくとも１つの第１の強磁性体（４２，７０）と、
内部磁極を有し、前記基板の加速に応答して前記基板に対して相対移動するように、対応する少なくとも１つの前記柔軟領域（４６，４８，６６）に連結された少なくとも１つの第２の強磁性体（４４，７０）であって、
前記第１及び第２の強磁性体（４２，４４，７０）が磁束ギャップを隔てて配置され、前記第１及び第２の強磁性体（４２，４４，７０）の前記磁束ギャップを介して対向する磁気極性が同じであり、前記第１及び第２の強磁性体（４２，４４，７０）が前記磁束ギャップ内で急な磁束勾配を形成するように配置された、第２の強磁性体（４４，７０）と、
前記基板に結合されると共に前記急な磁束勾配領域内に配置されたコイル（３０，８２）であって、前記急な磁束勾配領域内で、前記基板に対する前記第１及び第２の強磁性体（４２，４４，７０）の運動によって発生する変動磁束に曝されるコイル（３０，８２）と、
磁束変化に応答して流れる電流を伝導させるための、当該モノリシックマイクロジェネレータ（９２，９８）に結合した導体と、を備える、ことを特徴とする微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）発電機。 A substrate,
At least one monolithic microgenerator (92, 98) ,
Each monolithic microgenerator (92, 98)
A plurality of flexible regions (46, 48, 66) coupled to the substrate;
At least one first ferromagnet having an internal magnetic pole and coupled to the corresponding at least one flexible region (46, 66) to move relative to the substrate in response to acceleration of the substrate. Body (42, 70);
At least one second pole having an internal magnetic pole and coupled to the corresponding at least one flexible region (46, 48, 66) to move relative to the substrate in response to acceleration of the substrate. A ferromagnet (44, 70),
The first and second ferromagnetic bodies (42, 44, 70) are arranged with a magnetic flux gap therebetween, and the magnetic flux gaps of the first and second ferromagnetic bodies (42, 44, 70) are interposed therebetween. A second ferromagnetic material having the same opposing magnetic polarity and the first and second ferromagnets (42, 44, 70) arranged to form a steep magnetic flux gradient in the magnetic flux gap; Body (44, 70),
Coils (30, 82) coupled to the substrate and disposed within the steep flux gradient region, wherein the first and second ferromagnetic bodies for the substrate are within the steep flux gradient region. The coils (30, 82) exposed to the varying magnetic flux generated by the motion of (42, 44, 70) ;
Of for conducting the current flowing in response to the magnetic flux change, comprising a conductor coupled to those said monolithic micro-generator (92, 98), a microelectromechanical system (MEMS) generator, characterized in that.
前記基板に結合された複数の柔軟領域（４６，４８，６６）と、
内部磁極を有し、前記基板の加速に応答して前記基板に対して相対移動するように、対応する少なくとも１つの前記柔軟領域（４６，６６）に連結された少なくとも１つの第１の強磁性体（４２，７０）と、
内部磁極を有し、前記基板の加速に応答して前記基板に対して相対移動するように、対応する少なくとも１つの前記柔軟領域（４８，６６）に連結された少なくとも１つの第２の強磁性体（４４，７０）であって、
前記第１及び第２の強磁性体（４２，４４，７０）が磁束ギャップを隔てて配置され、前記第１及び第２の強磁性体（４２，４４，７０）の前記磁束ギャップを介して対向する磁気極性が同じであり、前記第１及び第２の強磁性体（４２，４４，７０）が前記磁束ギャップ内で急な磁束勾配を形成するように配置された、第２の強磁性体（４４，７０）と、
前記基板に結合されると共に前記磁束ギャップ内に配置されたコイル（３０，８２）であって、前記磁束ギャップ内で、前記基板に対する前記第１及び第２の強磁性体（４２，４４，７０）の運動によって発生する変動磁束に曝されるコイル（３０，８２）と、
前記変動磁束に応答して流れる電流を伝導するための、前記コイル（３０，８２）に結合された導体と、を備え、
前記２つの強磁性体（４２，４４，７０）が互いに剛結合されていると共に同期移動するように配置されていることを特徴とするエネルギー獲得装置。 A substrate,
A plurality of flexible regions (46, 48, 66) coupled to the substrate;
At least one first ferromagnet having an internal magnetic pole and coupled to the corresponding at least one flexible region (46, 66) to move relative to the substrate in response to acceleration of the substrate. Body (42, 70);
At least one second ferromagnetic layer having an internal magnetic pole and coupled to the corresponding at least one flexible region (48, 66) to move relative to the substrate in response to acceleration of the substrate. Body (44, 70),
The first and second ferromagnetic bodies (42, 44, 70) are arranged with a magnetic flux gap therebetween, and the magnetic flux gaps of the first and second ferromagnetic bodies (42, 44, 70) are interposed therebetween. A second ferromagnetic material having the same opposing magnetic polarity and the first and second ferromagnets (42, 44, 70) arranged to form a steep magnetic flux gradient in the magnetic flux gap; Body (44, 70),
A coil (30, 82) coupled to the substrate and disposed within the magnetic flux gap, wherein the first and second ferromagnetic bodies (42, 44 , 70) relative to the substrate are within the magnetic flux gap. a coil (30,82) exposed to changing magnetic flux generated by the motion of)
A conductor coupled to the coil (30, 82) for conducting a current flowing in response to the fluctuating magnetic flux ;
The energy acquisition device, wherein the two ferromagnetic bodies (42, 44, 70) are rigidly coupled to each other and arranged to move synchronously .
少なくとも１つのモノリシックマイクロジェネレータ（９２，９８）とを備えており、
前記各モノリシックマイクロジェネレータ（９２，９８）は、
前記基板に結合された複数の柔軟領域（４６，４８，６６）と、
内部磁極を有し、前記基板の加速に応答して前記基板に対して相対移動するように、対応する少なくとも１つの前記柔軟領域（４６，６６）に連結された少なくとも１つの第１の強磁性体（４２，７０）と、
内部磁極を有し、前記基板の加速に応答して前記基板に対して相対移動するように、対応する少なくとも１つの前記柔軟領域（４８，６６）に連結された少なくとも１つの第２の強磁性体（４４，７０）であって、
前記第１及び第２強磁性体（４２，４４，７０）が磁束ギャップを隔てて配置され、前記第１及び第２の強磁性体（４２，４４，７０）の前記磁束ギャップを介して対向する磁気極性が同じであり、前記第１及び第２の強磁性体（４２，４４，７０）が前記磁束ギャップ内で急な磁束勾配を形成するように配置された、第２の強磁性体（４４，７０）と、
前記基板に結合されると共に前記磁束ギャップ内に配置されたコイル（３０，８２）であって、前記磁束ギャップ内で、前記基板に対する前記第１及び第２の強磁性体（４２，４４，７０）の運動によって発生する変動磁束に曝されるコイル（３０，８２）と、
磁束変化に応答して流れる電流を伝導するための、前記各モノリシックマイクロジェネレータ（９２，９８）の前記コイル（３０，８２）に結合した導体と、を備え、
前記１又は複数のモノリシックマイクロジェネレータ（９２，９８）では、前記２つの強磁性体（４２，４４，７０）が互いに剛結合されていると共に同期移動するように配置されていることを特徴とする微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）発電機。 A substrate,
At least one monolithic microgenerator (92, 98) ,
Each monolithic microgenerator (92, 98)
A plurality of flexible regions (46, 48, 66) coupled to the substrate;
At least one first ferromagnet having an internal magnetic pole and coupled to the corresponding at least one flexible region (46, 66) to move relative to the substrate in response to acceleration of the substrate. Body (42, 70);
At least one second ferromagnetic layer having an internal magnetic pole and coupled to the corresponding at least one flexible region (48, 66) to move relative to the substrate in response to acceleration of the substrate. Body (44, 70),
The first and second ferromagnets (42, 44, 70) are arranged with a magnetic flux gap therebetween, and face each other through the magnetic flux gap of the first and second ferromagnets (42, 44, 70). Second magnetic body having the same magnetic polarity and arranged so that the first and second ferromagnetic bodies (42, 44, 70) form a steep magnetic flux gradient in the magnetic flux gap. (44,70),
A coil (30, 82) coupled to the substrate and disposed within the magnetic flux gap, wherein the first and second ferromagnetic bodies (42, 44 , 70) relative to the substrate are within the magnetic flux gap. a coil (30,82) exposed to changing magnetic flux generated by the motion of)
Provided for conducting electrical current to flow in response to a magnetic flux change, and a conductor coupled to said coil (30,82) of each monolithic micro generators (92, 98),
The one or more monolithic micro-generators (92, 98) are characterized in that the two ferromagnetic bodies (42, 44, 70) are rigidly coupled to each other and arranged to move synchronously. Micro electro mechanical system (MEMS) generator.
前記基板に結合された複数の柔軟領域（４６，４８，６６）と、
内部磁極を有し、前記基板の加速に応答して前記基板に対して直線方向に移動するように、対応する少なくとも１つの前記柔軟領域（４６，６６）に連結された第１の強磁性体（４２，７０）と、
内部磁極を有し、前記基板の加速に応答して前記基板に対して直線方向に移動するように、対応する少なくとも１つの前記柔軟領域（４８，６６）に連結された第２の強磁性体であって、
前記第１及び第２の強磁性体（４２，４４，７０）が磁束ギャップを隔てて配置され、前記第１及び第２の強磁性体（４２，４４，７０）の前記磁束ギャップを介して対向する磁気極性が同じであり、前記第１及び第２の強磁性体（４２，４４，７０）が前記磁束ギャップ内で急な磁束勾配を形成するように配置された、第２の強磁性体（４４，７０）と、
前記基板に結合されると共に前記磁束ギャップ内に配置されたコイル（３０，８２）であって、前記磁束ギャップ内で、前記基板に対する前記第１及び第２の強磁性体（４２，４４，７０）の運動によって発生する変動磁束に曝されるコイル（３０，８２）と、
前記変動磁束に応答して流れる電流を伝導するための、前記コイル（３０，８２）に結合された導体と、を備えることを特徴とするエネルギー獲得手段。 A substrate,
A plurality of flexible regions (46, 48, 66) coupled to the substrate;
A first ferromagnetic body having an internal magnetic pole and coupled to the corresponding at least one flexible region (46, 66) to move in a linear direction relative to the substrate in response to acceleration of the substrate (42, 70),
A second ferromagnetic body having an internal magnetic pole and coupled to at least one corresponding flexible region (48, 66) to move in a linear direction relative to the substrate in response to acceleration of the substrate; Because
The first and second ferromagnetic bodies (42, 44, 70) are arranged with a magnetic flux gap therebetween, and the magnetic flux gaps of the first and second ferromagnetic bodies (42, 44, 70) are interposed therebetween. A second ferromagnetic material having the same opposing magnetic polarity and the first and second ferromagnets (42, 44, 70) arranged to form a steep magnetic flux gradient in the magnetic flux gap; Body (44, 70),
A coil that is disposed on the flux in the gap while being coupled to the substrate (30,82), in the flux gap, said first and second ferromagnetic body with respect to the substrate (42,44,70 a coil (30,82) exposed to changing magnetic flux generated by the motion of)
Energy acquisition means, characterized in that it comprises for conducting electrical current to flow in response to the changing magnetic flux, and a conductor coupled to the coil (30,82).
22. The MEMS generator according to claim 21, wherein the coupled ferromagnetic material moves in a linear direction with respect to the substrate in response to substrate acceleration.
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