Finite element modeling of nickel oxide film for Au-Ni contact of MEMS switches
| Autor: | Dimitri Leray, Hong Liu, Patrick Pons, Stéphane Colin |
|---|---|
| Přispěvatelé: | University of Southamton Malaysia (USMC), Institut Clément Ader (ICA), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-IMT École nationale supérieure des Mines d'Albi-Carmaux (IMT Mines Albi), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace (ISAE-SUPAERO), Équipe MIcro et Nanosystèmes pour les Communications sans fil (LAAS-MINC), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace (ISAE-SUPAERO)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT École nationale supérieure des Mines d'Albi-Carmaux (IMT Mines Albi), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT) |
| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2015 |
| Předmět: |
010302 applied physics
Thermal contact conductance MEMS switches Materials science Contact resistance finite element modeling 02 engineering and technology 021001 nanoscience & nanotechnology 01 natural sciences Electrical contacts [SPI]Engineering Sciences [physics] oxide film Electrical resistance and conductance 0103 physical sciences Forensic engineering Composite material 0210 nano-technology Contact area Electrical conductor Sheet resistance Asperity (materials science) electrical contact |
| Zdroj: | 61st IEEE Holm Conference on Electrical Contacts 61st IEEE Holm Conference on Electrical Contacts, Oct 2015, San Diego, United States |
| Popis: | International audience; Contamination and oxidation are inevitable in contact surfaces, especially for micro contact under low load (μN- mN). They are considered as major causes for a high contact resistance, and can lead to the failure of a contact. However, as the film formation is complicated, also it is difficult to accurately observe and measure them, the characterization of the films is not well known. In the paper, a finite element model of nickel oxide film is developed for Au-Ni contact of MEMS switches. Considering the fact that the electrical contact area is only a portion of the mechanical contact area, a model featured ‘nano-spots’ is developed: multiple small conductive spots are scattered in a big mechanical contact asperity, and ultrathin oxide film is around the nano-spots. The size of electrical spots and mechanical asperity is calculated based on the measured electrical resistance and mechanical contact modeling respectively. The simulations results show a good match with the experimental results. This model allows us to determine some possible geometry configuration that leads to the measured contact resistance in real devices. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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