MEMS電熱常閉開關的設計和性能研究

平　川，張　蕊，薛　艷，解瑞珍，王可暄

（陜西應用物理化學研究所 應用物理化學國家級重點實驗室，陜西 西安，710061）

MEMS電熱常閉開關的設計和性能研究

平川，張蕊，薛艷，解瑞珍，王可暄

（陜西應用物理化學研究所 應用物理化學國家級重點實驗室，陜西 西安，710061）

針對低能、微小型起爆系統在勤務處理中的安全性問題，開展了MEMS電熱常閉開關技術研究。通過Ansys分析軟件建立了MEMS電熱常閉開關仿真模型，對MEMS電熱常閉開關換能元及其電熱性能進行了仿真計算，得到了MEMS電熱常閉開關的設計方案。通過MEMS加工工藝制作了MEMS電熱常閉開關，并測試其性能。結果表明，仿真計算結果與試驗結果吻合，MEMS電熱常閉開關實現了通-斷轉換，開關的最低作用電流為0.19A。

起爆系統；低能；微小型；安全性； MEMS電熱常閉開關；仿真；性能測試

微能起爆器（ Micro Energetic Initiator）是利用MEMS技術制造的一種微小型起爆裝置。與傳統起爆器相比，微能起爆器具有低能化、微型化、模塊化的特點［1］，所用的藥劑大多為敏感起爆藥（如疊氮化銅）［2］，使得微能起爆器的安全性大大降低。為了提高微能起爆裝置的安全性，法國Carole Rossi等人在2005年提出了一種MEMS常閉開關［3-5］，該開關采用MEMS技術加工制作，其體積小、兼容性高，在微小型火工品的低能發火方面有較好的應用前景。

為提高低能、微小型起爆系統的安全性，筆者開展了MEMS電熱常閉開關的設計、仿真建模計算、制造和性能測試，建立了MEMS電熱常閉開關的理論模型，通過仿真方法給出了MEMS電熱常閉開關的設計方案，并通過MEMS工藝形成了MEMS電熱常閉開關，測試了其通-斷性能。……