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集成雙穩(wěn)態(tài)微PILZ電磁繼電器工藝及其性能
繼電器是一種常用的基本機(jī)電元件,在航空航天領(lǐng)域、計(jì)算機(jī)、通訊等領(lǐng)域中起著十分重要的作用。通訊繼電器是繼電器主要應(yīng)用方向之一,其產(chǎn)值大約占整個(gè)繼電器產(chǎn)業(yè)的四分之一,并且是繼電器產(chǎn)品中技術(shù)含量和附加值較高的一部分。

集成雙穩(wěn)態(tài)微PILZ電磁繼電器工藝及其性能
在此背景下,研制出了一種新型的微電磁驅(qū)動(dòng)器,它由帶懸臂梁的鎳彈性平臺(tái),彈性平臺(tái)背面的坡莫合金驅(qū)動(dòng)片,帶鐵芯的平面線圈電磁驅(qū)動(dòng)器。平面線圈由上下兩層線圈構(gòu)成。它的基本工作原理是利用電流在平面線圈中產(chǎn)生的磁場(chǎng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)鎳彈性平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)。在平面線圈的中間和四周電鍍有坡莫合金,使平面線圈和驅(qū)動(dòng)片構(gòu)成磁路系統(tǒng)。針對(duì)理論分析部分所確定的部件結(jié)構(gòu)參數(shù),引入聚酰亞胺絕緣層工藝,采用多次掩膜光刻和電鍍的工藝來(lái)制作雙層銅線圈;在彈性平臺(tái)的制作上采用了玻璃襯底打底去膠制造工藝,同時(shí)本文通過(guò)甩SU8膠來(lái)實(shí)現(xiàn)鎳彈性平臺(tái)和墊片的集成工藝,該工藝的實(shí)現(xiàn)證明了集成的可能性,為下一步實(shí)現(xiàn)整體集成打下了基礎(chǔ);還完成了彈簧、墊片、線圈的整體集成工藝的摸索,提出了實(shí)現(xiàn)整體集成的方案,為下一代微繼電器的整體集成制造指明了方向。工藝實(shí)現(xiàn)后,對(duì)該微PILZ電磁繼電器的性能進(jìn)行了一系列的測(cè)試:對(duì)彈簧的彈性系數(shù)的測(cè)試,通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出的磁力和位移的曲線關(guān)系來(lái)擬合出彈簧的彈性系數(shù);對(duì)平面線圈型微PILZ電磁繼電器的靜態(tài)性能的測(cè)試,自主搭建了測(cè)試平臺(tái),利用測(cè)量顯微鏡等設(shè)備測(cè)量了微電磁驅(qū)動(dòng)器的輸出特性;雙穩(wěn)態(tài)調(diào)試的測(cè)試,通過(guò)實(shí)驗(yàn)找到了這種MEMS微PILZ電磁繼電器的雙穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn),驗(yàn)證了雙穩(wěn)態(tài)微電磁驅(qū)動(dòng)器原型的可行性;位移動(dòng)態(tài)響應(yīng)的測(cè)試,研究了該微PILZ電磁繼電器的動(dòng)態(tài)響應(yīng),分析了在不同電壓、脈寬以及氣隙的條件下彈性平臺(tái)的動(dòng)態(tài)響應(yīng),通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果找出了能穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)開(kāi)-關(guān)轉(zhuǎn)換效果的電學(xué)參數(shù),為下一代實(shí)現(xiàn)響應(yīng)更快,更加穩(wěn)定的微開(kāi)關(guān)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。