SMA微驅(qū)動器及雙穩(wěn)態(tài)MEMS繼電器的研究.pdf

1、本文研究了一種微驅(qū)動器及繼電器,其設(shè)計原理采用基于機(jī)械操縱觸點(diǎn)導(dǎo)通的機(jī)電方式,制作采用MEMS微細(xì)加工工藝,單個器件的整體尺寸僅為10mm×5mm×1mm(硅基底上制作)。它主要由對稱分布的兩個微驅(qū)動器和對稱結(jié)構(gòu)的永磁雙穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)構(gòu)成。微驅(qū)動器驅(qū)動后推動中間的十字形扭梁,可以實(shí)現(xiàn)兩端電路通斷的切換；通過下部永磁體和磁回路結(jié)構(gòu),可以實(shí)現(xiàn)電路閉合時的穩(wěn)態(tài)的保持,從而實(shí)現(xiàn)低功耗的雙穩(wěn)態(tài)機(jī)制。本文使用射頻磁控濺射法在硅片上濺射沉積了TiNi形狀記

2、憶合金(shape memory alloys,簡稱SMA)薄膜,測試表明該薄膜具有比較好的形狀記憶效應(yīng)。在此基礎(chǔ)上,通過Ansys仿真設(shè)計并制作了一種TiNi/Si復(fù)合膜結(jié)構(gòu)和一種TiNi/PI復(fù)合膜結(jié)構(gòu)的微驅(qū)動器。TiNi/Si復(fù)合膜結(jié)構(gòu)的微驅(qū)動器的測試結(jié)果表明,在室溫下,微驅(qū)動器的懸臂梁是平直的,在2.0V脈沖電壓,1~6HZ工作頻率下,微驅(qū)動器的懸臂梁可以產(chǎn)生驅(qū)動,達(dá)到良好的驅(qū)動效果,此時功耗為20mW。最后在以上研究的基礎(chǔ)上,