低g值微型加速度開關器件關鍵技術研究.pdf

1、基于MEMS技術的微型加速度開關器件集信息探測、辨別和控制于一體，可感應外界加速度信號變化或沖擊并觸發(fā)相應電路，具有小體積、低功耗、低成本、高可靠性等特點，廣泛應用于武器裝備、汽車工業(yè)、航空航天、環(huán)境監(jiān)測和智能終端等領域。閾值精度和導通時間是微型加速度開關器件的核心性能參數，論文針對微型加速度開關器件存在的閾值精度低、導通時間短等關鍵問題開展相關基礎理論與關鍵技術研究，具有重要的科學意義和明確的應用需求。
　　論文基于武器彈藥安保

2、系統的應用環(huán)境特點和需求，在深入分析微型加速度開關器件研究現狀基礎上，提出了一種基于觸點電極和增強壓膜阻尼效應的微型加速度開關器件新結構，建立了基于觸點電極的微型加速度開關器件動力學模型；提出了基于空氣阻尼效應的沖擊響應譜分析方法，分析了微型加速度開關器件的主要性能參數及其影響因素；分析了微型加速度開關器件技術指標，完成了微型加速度開關器件的結構優(yōu)化設計，形成了相應的優(yōu)化設計方法；開展了相關關鍵加工技術研究，研制出了微型加速度開關器件的

3、原理樣機；原理樣機的閾值加速度為14.2~16.1g，閾值精度為±1g，響應時間和導通時間分別為0.69ms和40μs，抗沖擊能力≥1000g，接觸電阻為10~15Ω。
　　論文的主要研究工作：
　?、僭谏钊敕治鑫⑿图铀俣乳_關器件研究現狀基礎上，總結了目前存在的閾值精度低、導通時間段等主要問題，確定了論文的研究目標和研究內容；
　?、卺槍ξ淦鲝椝幇脖Ｏ到y對小體積、低g值、低成本、高閾值精度和高可靠性的微型加速度開關器件

4、的迫切需求，提出了一種基于觸點電極和增強壓膜阻尼效應的微型加速度開關器件新結構，建立了相應的理論模型；提出了基于空氣阻尼效應的沖擊響應譜分析方法，分析了微型加速度開關器件的主要性能參數及其影響因素，形成了相應的結構優(yōu)化方法；
　?、鄯治隽藨铆h(huán)境特點與需求，確立了微型加速度開關器件的技術指標，基于建立的理論模型，結合沖擊響應譜的分析結果，采用數值仿真和有限元仿真相結合的方法，完成了微型加速度開關器件結構的優(yōu)化設計；
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5、展了ICP干法刻蝕和陽極鍵合等關鍵加工技術研究，優(yōu)化了相關工藝參數，解決了敏感結構釋放時折疊梁的斷裂和固定電極發(fā)黑等問題，提高了成品率；制定了微型加速度開關器件的加工工藝流程，完成了微型加速度開關器件原理樣機的研制；
　?、菅芯苛宋⑿图铀俣乳_關器件的測試方法，搭建了振動測試平臺，完成了各項性能指標的測試與分析。微型加速度開關器件的閾值加速度為14.2~16.1g，閾值精度為±1g，響應時間和導通時間分別為0.69ms和40μs；抗