摘要：微机械环形振动陀螺仪采用四波腹工作原理,具有精度高、抗冲击性能好等优点。通常情况下为了提高电容值和信噪比,环形结构会采用高深宽比方案,因此带来的footing效应直接影响了结构加工的成品率。本文在设计环形结构的基础上提出了一种在硅下表面溅射一层Al金属层的方法,能够避免footing效应的发生。实验结果表明,该方法有效提高了结构加工精度。同时,为了验证所设计结构的正确性,对加工出的结构进行了扫频测试,结构驱动模态谐振频率与设计值相差仅0.13%,并在此基础上搭建了测控系统,进一步进行了静态实验,结果表明其零偏稳定性指标为101(°)/h证明了设计和加工的可行性。

摘要：混频器是太赫兹器件中传输信号的基本元件,具有重要的研究价值。介绍了一种以mems工艺为基础的新型的太赫兹混频器设计和加工工艺。该太赫兹混频器采用具有高介电常数SU-8光刻胶作为介质层,然后在SU-8胶介质层上进行光刻、电镀微带线,实现了采用正负胶结合的牺牲层工艺加工制作出了太赫兹混频器。

摘要：SU-8负胶具有优异的力学性能、抗化学腐蚀性、热稳定性和生物兼容性,在mems工艺和器件中得到广泛应用。镍金属具有良好的力学性能和抗腐蚀性,因此常用来制作mems器件。在mems执行器中,弹性元件常采用电铸镍制作。SU-8经过经曝光显影后形成致密的交联网络结构是一种高分子聚合物,这种聚合物非常稳定,不溶于强酸强碱及常见的有机溶剂,尤其是在电铸金属结构后的SU-8胶的去除更为困难。目前的SU-8去胶技术,按去胶原理可分:机械物理去胶技术和氧化去胶技术。氧化去胶技术可以有效去除SU-8胶,但氧化去胶方法不同程度地损坏电铸金属,使其力学性能与去胶前相比发生显著的变化。因此需要研究去胶对Ni金属弹性模量的影响,从而为执行机构设计提供准确的基本数据。针对目前运用比较普遍的两种去除SU-8胶方式:微波等离子下游化学刻蚀和强碱熔盐浴,分别进行了去胶实验,对去胶前后的电铸Ni金属进行了弹性模量和硬度测试。实验结果表明,电铸镍的杨氏模量在经过微波等离子下游化学刻蚀后下降18%,而经过强碱熔盐浴后下降36%,但硬度下降不明显。

摘要：提出了一种具有高抗侧向过载能力的mems惯性开关,其结构简单且可以敏感垂直方向上的加速度冲击。开关中引入了阿基米德螺旋线式弹簧结构,当有较大的侧向冲击作用在器件上时,质量块不会发生较大幅度的侧翻位移,从而防止开关误触发并延长器件的使用寿命。应用COMSOL有限元软件对惯性开关的动态响应过程进行了仿真,结果表明,在高侧向冲击下,质量块仅发生极小幅度的侧翻。随后,利用非硅表面微加工工艺对设计的惯性开关进行了制作,并通过落锤系统对样品进行了性能测试。测试结果表明,所制作的mems惯性开关在垂直敏感方向上的阈值加速度为237 g,接触时间为320μs;当施加8750 g的侧向冲击时,开关器件未被误触发,且器件未被损坏,所设计制作的mems惯性开关表现出良好的抗侧向过载性能,将为器件在复杂环境下的实际应用提供重要技术参考。

摘要：mems惯性开关是一种无源电子器件,集传感器与执行器为一体,具有尺寸小、制造成本低、可批量生产等多种优点,在玩具、汽车电子、物联网和军事等领域有着广泛的应用前景。由于惯性开关具有在未触发状态时待机功耗为零的特点,其在远程监控等电量有限的应用场景下有着明显的优势。介绍了mems惯性开关的基本物理模型和工作原理,并对影响器件工作效果的重要性能参数进行了分析。根据器件的导通方式、接触增强的设计方法、开关的敏感冲击方向和敏感的阈值大小,对国内外研究的惯性开关进行了分类和阐述。此外,还讨论了mems惯性开关的微加工工艺和测试。对mems惯性开关器件进行了相应的总结和展望,为之后的研究提供了参考。