基于MEMS工艺的安全起爆芯片

发布时间：2024-04-20 17:10

　　针对MEMS火工品低能化带来的安全性问题,设计了一种基于MEMS工艺的安全起爆芯片,采用MEMS工艺制作了Ni-Cr换能元层、绝缘层、导线层,一体化集成了含平面开关的安全起爆芯片;通过对形貌、表面粗糙度、厚度等进行表征分析,确定了结构参数,并对安全起爆芯片性能进行了测试。结果表明MEMS平面开关实现了通断转换,可以提高安全起爆芯片的安全性。本研究为MEMS火工品安全性技术提供支撑。

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【部分图文】：

图1安全起爆芯片结构示意图

基于MEMS工艺的安全起爆芯片由起爆换能元和2个独立作用的MEMS平面开关组成，具体结构示意图如图1所示。未作用时安全芯片两端接地，保证安全，当起爆换能元需要作用时，MEMS平面开关实现通断转换，切断起爆换能元短路保护，电能施加到起爆换能元上，实现起爆作用；在特殊情况下，需要使起....

图2安全起爆芯片一体化集成及单个MEMS平面开关

安全起爆芯片的制作主要包括微结构换能元层、绝缘层、导线层的制作。微结构换能元层的制作过程：（1）清洗Pyrex玻璃基底；（2）非平衡磁控溅射Ni-Cr薄膜；（3）通过匀胶、光刻、显影等工艺形成换能元图形结构；（4）刻蚀液刻蚀，清洗，得到Ni-Cr换能元。绝缘层制作过程：（1）气相....

图3MEMS平面开关部件形貌示意图

根据图3～5及表1可见换能元图形清晰，边缘规整，具有一定的致密性，表面粗糙度最小仅为几个纳米，最大也小于35nm，表面颗粒均匀，具有较好的表面粗糙度特性；表1设计参数与测试的结构尺寸相吻合，误差小于6%，说明通过MEMS工艺一体化集成的MEMS平面开关具有一定的工艺稳定性。图4....

图4MEMS平面开关部件粗糙度示意图

图3MEMS平面开关部件形貌示意图图5MEMS平面开关部件厚度测试结果

本文编号：3959718