机械工程学报

作者：胡腾江, 任炜, 赵玉龙, 王柯心

单位：1. 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室 西安 710049;2. 陕西应用物理化学研究所应用物理化学重点实验室 西安 710061

关键词：MEMS安保装置,金属/硅基复合隔板,电热驱动,状态恢复；

为了在保证MEMS(Micro-electro-mechanical-system)安保装置高精度特征的同时大幅提高器件的结构强度，开展了具有金属/硅基复合结构的高强度MEMS安保装置研究。该MEMS安保装置以硅基为基础，通过在硅隔板上方制作金属增强层，解决了器件高精度与高强度的技术矛盾。该MEMS安保装置采用电热原理实现驱动，在11 V特定周期信号的作用下，器件可以在0.9 s内产生1 mm的往复位移，实现了对安保状态的主动控制。起爆隔爆测试结果表明，在解保状态下，复合隔板未对飞片的飞行状态产生影响，飞片可以顺利飞出；在安全状态下，复合隔板与飞片直接碰撞，硅隔板发生破碎但金属隔板保持完整。在金属隔板的限制下，破碎的硅不会飞出形成二次飞片，因此，有效提高了器件的结构强度，确保了MEMS安保装置良好的隔爆性能。MEMS安保装置的整体尺寸为8 mm×15 mm×0.75 mm，最小线宽为5 μm，抗过载能力为10 000 g。该MEMS安保装置具备微型化、集成化特征。

来源：2022年第17期

《机械工程学报》期刊编辑部

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