電磁雙穩(wěn)態(tài)微繼電器的工藝研究.pdf

1、本電磁雙穩(wěn)態(tài)微繼電器是一種基于MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）技術(shù)開發(fā)的一種新型的電磁驅(qū)動(dòng)、永磁保持的雙穩(wěn)態(tài)微系統(tǒng)。繼電器是自動(dòng)和遠(yuǎn)距離操縱用的一種控制器件，作用是反應(yīng)某一輸入信號(hào)的變化，來操縱功率不大的電路，起到控制、保護(hù)和調(diào)節(jié)作用。主要是應(yīng)用于自動(dòng)控制系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、電力保護(hù)系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)以及儀器儀表等系統(tǒng)中。電磁驅(qū)動(dòng)型微繼電器由于工藝復(fù)雜，所以目前常采用貼裝組合結(jié)構(gòu)類型，這種結(jié)構(gòu)存在精度低、可靠性差等缺點(diǎn)，而且還有常采用的平面雙層線圈結(jié)構(gòu)，

2、它存在電阻大、驅(qū)動(dòng)電壓高、驅(qū)動(dòng)力小等缺點(diǎn)，現(xiàn)在也沒有得到大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用，本文針對(duì)以上現(xiàn)實(shí)中的缺點(diǎn)，基于表而微加工工藝提出了一套結(jié)構(gòu)一體的工藝流程和新型的單層驅(qū)動(dòng)線圈結(jié)構(gòu)，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低、可靠性高、壽命長(zhǎng)、可批量化生產(chǎn)、節(jié)能等特點(diǎn)。論文主要內(nèi)容如下：
　　 首先對(duì)電磁微繼電器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了論述，分析對(duì)比了電磁驅(qū)動(dòng)原理繼電器的研究成果，并綜述了微型繼電器的未來發(fā)展方向；其次設(shè)計(jì)了一種新型結(jié)構(gòu)的雙穩(wěn)態(tài)繼電器，通過

3、對(duì)電磁繼電器的結(jié)構(gòu)及磁場(chǎng)理論進(jìn)行深入的研究，建立繼電器扭轉(zhuǎn)梁的結(jié)構(gòu)數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)了模型的理論公式，然后對(duì)繼電器的磁場(chǎng)和磁路進(jìn)行理論分析，建立模型推導(dǎo)理論計(jì)算公式，并借助Matlab計(jì)算工具進(jìn)行理論和優(yōu)化計(jì)算，由此得到了雙穩(wěn)態(tài)繼電器的結(jié)構(gòu)參數(shù)和理論性能參數(shù)；再次對(duì)繼電器制作過程中所應(yīng)用到的關(guān)鍵工藝進(jìn)一步深入研究，主要有硅的濕法刻蝕工藝、電鍍工藝、犧牲層工藝、釋放工藝及其永磁薄膜制作工藝等，為繼電器芯片的實(shí)際制作工藝的參數(shù)選擇和工藝流程確定

4、提供了依據(jù)，并設(shè)計(jì)優(yōu)化了一套切實(shí)可行的繼電器制作工藝流程，對(duì)在制作流程中常用的濺射工藝、氧化工藝、光刻工藝、干法刻蝕（RIE）工藝進(jìn)行了進(jìn)一步介紹；最后利用計(jì)算機(jī)軟件如intellisuite、Ansys等，針對(duì)本課題所設(shè)計(jì)的雙穩(wěn)態(tài)電磁繼電器結(jié)構(gòu)和工藝，進(jìn)行了工藝仿真、機(jī)械結(jié)構(gòu)仿真以及磁場(chǎng)仿真分析，更進(jìn)一步為本課題的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
　　 總之，本文介紹了一種新型結(jié)構(gòu)的電磁雙穩(wěn)態(tài)微繼電器的設(shè)計(jì)，并對(duì)電磁雙穩(wěn)態(tài)微繼電器所涉及的理論基