机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2009年
3期
156-161
,共6页
蔡豪刚%杨卓青%丁桂甫%刘瑞
蔡豪剛%楊卓青%丁桂甫%劉瑞
채호강%양탁청%정계보%류서
惯性开关%微机电系统%非硅表面微加工%阈值加速度%仿真
慣性開關%微機電繫統%非硅錶麵微加工%閾值加速度%倣真
관성개관%미궤전계통%비규표면미가공%역치가속도%방진
以非硅表面微加工技术为基础,在玻璃衬底上设计和制造一种简单可靠并有反向冲击保护的单向一次触发微机电系统(Micro electro-mechanical system,MEMS)惯性电学开关.该设计采用连体蛇形弹簧将可动电极(质量块)悬空固定,用挡块作为反向冲击保护,其敏感方向为平行于衬底面的水平方向,整个器件使用成本较低而又方便的叠层电镀镍工艺制作.通过对弹簧一质量块系统运动过程的理论分析和有限元仿真,研究器件阈值加速度与其质量块厚度的关系,并用落锤试验对封装器件的阈值加速度以及峰值为100g(g=9.8 m/s2)半正弦冲击下的响应进行了测试,得到该微开关的阈值加速度分布在58g～72g,基本符合预期设计的60g阈值加速度要求,响应时间约为10-4s量级,与有限元仿真结果吻合较好.
以非硅錶麵微加工技術為基礎,在玻璃襯底上設計和製造一種簡單可靠併有反嚮遲擊保護的單嚮一次觸髮微機電繫統(Micro electro-mechanical system,MEMS)慣性電學開關.該設計採用連體蛇形彈簧將可動電極(質量塊)懸空固定,用擋塊作為反嚮遲擊保護,其敏感方嚮為平行于襯底麵的水平方嚮,整箇器件使用成本較低而又方便的疊層電鍍鎳工藝製作.通過對彈簧一質量塊繫統運動過程的理論分析和有限元倣真,研究器件閾值加速度與其質量塊厚度的關繫,併用落錘試驗對封裝器件的閾值加速度以及峰值為100g(g=9.8 m/s2)半正絃遲擊下的響應進行瞭測試,得到該微開關的閾值加速度分佈在58g～72g,基本符閤預期設計的60g閾值加速度要求,響應時間約為10-4s量級,與有限元倣真結果吻閤較好.
이비규표면미가공기술위기출,재파리츤저상설계화제조일충간단가고병유반향충격보호적단향일차촉발미궤전계통(Micro electro-mechanical system,MEMS)관성전학개관.해설계채용련체사형탄황장가동전겁(질량괴)현공고정,용당괴작위반향충격보호,기민감방향위평행우츤저면적수평방향,정개기건사용성본교저이우방편적첩층전도얼공예제작.통과대탄황일질량괴계통운동과정적이론분석화유한원방진,연구기건역치가속도여기질량괴후도적관계,병용락추시험대봉장기건적역치가속도이급봉치위100g(g=9.8 m/s2)반정현충격하적향응진행료측시,득도해미개관적역치가속도분포재58g～72g,기본부합예기설계적60g역치가속도요구,향응시간약위10-4s량급,여유한원방진결과문합교호.
