mems万向惯性开关制作工艺研究

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1、犬？大學ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹｆｉ页士＃位论文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ＿ＭＥＭＳ万向惯性开关制作工艺研究／精密仪器及机械丨学科专彳作者姓名指导教师２０１５答辩日期＿＿＾Ｊ＾＾硕士学位论文ＭＥＭＳ万向惯性开关制作工艺研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＰｒｏｃｅｓｓｉｎＴｅｃｈｎｉｅｏｆＭＥＭＳＯｍｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｇｑｕＩｎｅｒｔｉａ！Ｓｗｉｔｃｈ国家自然科学基金

2、项目（Ｎ０．５１３７５０７７）资助作者姓名：赵明学科、专业：精密仪器及机械学号：２１２０４１６３指导教师：杜立群教授完成日期：２０１５年０６月大遠理工大營ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明：作者郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中巳经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体巳经发表的研究成果，也不包含其他巳申请一学位或其他用途使用过

3、的成果。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。ｉ工石学位论文题目：系ＨＦｔ巧底Ｐ丨作者签名：ｋ晚日期：年月／曰大连羾大学硕士学位论文摘要一随着微机电系统（ＭＥＭＳ）技术的不断发展，微传感器、微执行器已经被应用于些工业领域。ＭＥＭＳ惯性开关作为振动传感器和微加速度计，在玩具、配件、军事武器和工业领域有着很大的应用潜力。因此，其加工制作方法越来越受到人们的关注。本文在研宄基于ＵＶ－ＬＩＧＡ技术

4、的ＭＥＭＳ惯性开关制作工艺技术的基础上６层，制作了具有结构的ＭＥＭＳ万向惯性开关。本文的研究成果对ＭＥＭＳ惯性开关制作的研究和发展具有借鉴意义。ＭＥＭＳＵＶ－ＬＩＧＡ首先，基于现有的惯性开关制作工艺，本文确定了结合技术制作ＭＥＭＳ万向惯性开关的方法。并通过对微电铸工艺、牺牲层技术、牺牲层材料的选择、叠层光刻胶工艺等基础工艺的研宄，确定了牺牲层材料，提出了改善叠层光刻胶工艺中电铸的不均匀性和胶模厚度的不均匀性的方法。－－，ＵＶＬＩＧＡＳＵ８胶作为牺牲层材料然后本文结合技术使用，利用叠层光

5、刻胶技术完成了ＭＥＭＳ万向惯性幵关的制作。制作过程分为基底的预处理、背面标记点的刻烛和正面多层结构的制作三部分，。同时通过对制作过程中的工艺问题分析，解决了铸层之间结合力差－、多层结构对准精度和效率低、铸层应力大、高深宽比胶模制作困难、ＳＵ８胶去胶困难等问题。通过对解决制作中的工艺问题，提高了ＭＥＭＳ万向惯性开关的成品率。。最后，本文完成了ＭＥＭＳ万向惯性开关的封装，并进行了相关测试通过结构参、数测试，给出了支撑弹簧线宽止挡柱与质量块间隙、径向电极和质量块距离三种关键。结构尺

6、寸的制作误差然后利用冲击实验平台完成了动态冲击实验，实验结果表明在与Ｘ轴夹角°４５方向和Ｚ轴方向分别施加半正弦加速度信号时，ＭＥＭＳ万向惯性开关的闭合时间延长，可以获得更稳定的导通信号。实验结果表明柔性结构有助于延长开关的闭合时间。－关键词：ＭＥＭＳ万向惯性开关ＵＶＬＩＧＡ技术；结合力差；高深宽比；ＩＭＥＭＳ万向惯性幵关制作工艺研宄ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＴｅｃｈｎｉｕｅｏｆＭＥＭＳＯｍｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌＩｎｅｒｔｉａｌｑＳｗｉｔｃｈＡ

7、ｂｓｔｒａｃｔＷｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｏｆＭＥＭＳｔｅｃｈｎｏｌｏｍｉｃｒｏｓｅｎｓｏｒｓａｎｄｍｉｃｒｏａｃｔｕａｔｏｒｓｈａｖｅｐｇｙ，ｂｅｅｎｕｓｅｄｉｎｓｏｍｅｉｎｄｕｓｔｒｉａ．ｔｔｓｔｌｆｉｅｌｄｓＭＥＭＳｉｎｅｒｉａｌｓｗｉｃｈｅｓａｌｓｏｋｎｏｗｎａｏｓｈｏｃｋｓｅｎｓｏｒｓ，ｏｒｔｈｒｅｓｈｏｌｄａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒｓ，ｈａｖｅｒｅａｔｐｏｔｅｎｔｉａｌｔｏｂｅｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｔｏｙｓ，ａ

8、ｃｃｅｓｓｏｒｉｅｓｇ，ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅｍｉｌｉｔａｒｗｅａｏｎｓａｎｄｉｎｄｕｓｔｒｉａｌａｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅｔｈｅｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆ，ｙｐｐｐ，ｉｎｅｒｔｉａｌｓｗｉｔｃｈｅｓｈａｓａｔｔｒａｃｔｅｄｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅａｔｅｎｔｉｏｎＩｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｔｈｅｒｏｃｅｓｓ