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Sous le vocable PowerMEMS® sont regroupées les solutions MEMS de SilMach® à base de moteurs électrostatiques très haute résolution. Il s’agit de dispositifs en silicium se présentant sous la forme d’électrodes munies de peignes inter-digités qui, lorsqu’ils sont alimentés électriquement, s’animent par un mouvement alternatif généré par des forces électrostatiques dont l’intensité dépend de la tension appliquée aux électrodes. Le mouvement pas à pas induit à chaque impulsion électrique entraîne une chaine cinématique en rotation, en translation, ou présentant un mouvement plus complexe.

À QUOI ÇA SERT ?

Les solutions PowerMEMS® ont été développés pour les besoins de motorisation des systèmes nomades (montres, objets connectés etc.). Associées à une puce microélectronique intégrée (circuit ASIC pour Application-Specific Integrated Circuit) dédiée en fonction des applications, les solutions PowerMEMS® sont capables d’animer des mécanismes en translation (actionnement d’ouvrants, de volets, de fentes ou de trappes etc.) ou en rotation (mécanismes d’engrènement, ouverture de diaphragmes…).

Le premier domaine d’application est celui de l’horlogerie. Ainsi, SilMach a réalisé dès 2008 le premier prototype de mouvement de montre quartz intégré motorisé par un chip PowerMEMS® et un ASIC haute tension connecté à une pile horlogère. Pour leur fabrication, ces micromoteurs sont désormais dupliqués simultanément à raison de plusieurs centaines d’unités sur une plaque de silicium de 6 pouces de diamètre.

QUELS AVANTAGES ?

La conception unique des solutions PowerMEMS® permet de générer des performances mécaniques (couple utile, puissance mécanique utile, rapport poids/puissance, résolution de positionnement en mode pas à pas…) très au-delà de l’état de l’art international, toutes technologies confondues !

La compacité, l’amagnétisme, l’extrême légèreté et la simplicité des moteurs PowerMEMS® ouvrent des perspectives inespérées de motorisation dans des environnements très contraints. Par ailleurs, les tests en laboratoire mettent en évidence des performances exceptionnelles en termes de robustesse, d’endurance et de durée de vie grâce à des propriétés tribologiques hors norme (fonctionnement sans lubrifiant…). Les solutions PowerMEMS® reposent sur des moteurs pas-à-pas irréversibles ou réversibles et bénéficient d’une large gamme de fréquence de fonctionnement (i.e. d’une fraction de Hz à plusieurs kHz).

Zoom sur : Les applications horlogères

Les solutions PowerMEMS® permettent d’animer indépendamment et en « direct drive », les aiguilles d’un mouvement dans les deux sens de rotation et ce dans un volume extrêmement réduit ! La décorrélation des aiguilles permet indifféremment d’indiquer l’heure ou de piloter des fonctions auxiliaires de type « tracking » d’activités biométriques.