針對(duì)MEMS火工品低能化帶來的安全性問題,設(shè)計(jì)了一種基于MEMS工藝的安全起爆芯片,采用MEMS工藝制作了Ni-Cr換能元層、絕緣層、導(dǎo)線層,一體化集成了含平面開關(guān)的安全起爆芯片;通過對(duì)形貌、表面粗糙度、厚度等進(jìn)行表征分析,確定了結(jié)構(gòu)參數(shù),并對(duì)安全起爆芯片性能進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明MEMS平面開關(guān)實(shí)現(xiàn)了通斷轉(zhuǎn)換,可以提高安全起爆芯片的安全性。本研究為MEMS火工品安全性技術(shù)提供支撐。

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【部分圖文】：

圖1安全起爆芯片結(jié)構(gòu)示意圖

基于MEMS工藝的安全起爆芯片由起爆換能元和2個(gè)獨(dú)立作用的MEMS平面開關(guān)組成，具體結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。未作用時(shí)安全芯片兩端接地，保證安全，當(dāng)起爆換能元需要作用時(shí)，MEMS平面開關(guān)實(shí)現(xiàn)通斷轉(zhuǎn)換，切斷起爆換能元短路保護(hù)，電能施加到起爆換能元上，實(shí)現(xiàn)起爆作用；在特殊情況下，需要使起....

圖2安全起爆芯片一體化集成及單個(gè)MEMS平面開關(guān)

安全起爆芯片的制作主要包括微結(jié)構(gòu)換能元層、絕緣層、導(dǎo)線層的制作。微結(jié)構(gòu)換能元層的制作過程：（1）清洗Pyrex玻璃基底；（2）非平衡磁控濺射Ni-Cr薄膜；（3）通過勻膠、光刻、顯影等工藝形成換能元圖形結(jié)構(gòu)；（4）刻蝕液刻蝕，清洗，得到Ni-Cr換能元。絕緣層制作過程：（1）氣相....

圖3MEMS平面開關(guān)部件形貌示意圖

根據(jù)圖3～5及表1可見換能元圖形清晰，邊緣規(guī)整，具有一定的致密性，表面粗糙度最小僅為幾個(gè)納米，最大也小于35nm，表面顆粒均勻，具有較好的表面粗糙度特性；表1設(shè)計(jì)參數(shù)與測(cè)試的結(jié)構(gòu)尺寸相吻合，誤差小于6%，說明通過MEMS工藝一體化集成的MEMS平面開關(guān)具有一定的工藝穩(wěn)定性。圖4....

圖4MEMS平面開關(guān)部件粗糙度示意圖

圖3MEMS平面開關(guān)部件形貌示意圖圖5MEMS平面開關(guān)部件厚度測(cè)試結(jié)果

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