[發(fā)明專利]一種平面單位移驅(qū)動的雙穩(wěn)態(tài)MEMS開關(guān)

有效

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• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113130259B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐彬;陶啟;蘭澤華;代俊;王曉紅;廖運來;唐自勵
• 申請（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院電子工程研究所
• 主分類號: H01H59/00
• 分類號: H01H59/00
• 代理公司: 中國工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 張保朝

本發(fā)明公開了一種平面單位移驅(qū)動的雙穩(wěn)態(tài)MEMS開關(guān)，該雙穩(wěn)態(tài)MEMS開關(guān)包括襯底、固定端、彈性梁和T型觸發(fā)執(zhí)行器，其中固定端包括第一固定端、第二固定端和第三固定端；彈性梁包括兩個L型彈性梁和兩個V型彈性梁。本發(fā)明公開的雙穩(wěn)態(tài)MEMS開關(guān)通過位移驅(qū)動裝置驅(qū)動T型觸發(fā)執(zhí)行器，利用彈性梁的形變和位移實現(xiàn)電路通電與斷電。本發(fā)明公開的平面單位移驅(qū)動的雙穩(wěn)態(tài)MEMS開關(guān)，輸入驅(qū)動少，結(jié)構(gòu)簡單，容易控制，響應(yīng)速度快，具備自鎖功能，可靠性高，本發(fā)明的雙穩(wěn)態(tài)MEMS開關(guān)可用于電路開關(guān)也可作為位移開關(guān)，通用性強。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微機電領(lǐng)域，尤其涉及MEMS開關(guān)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

MEMS開關(guān)是MEMS技術(shù)的典型應(yīng)用之一，MEMS開關(guān)是將傳統(tǒng)機電開關(guān)進(jìn)行微型化設(shè)計制造的結(jié)果，它為高性能電路系統(tǒng)的發(fā)展提供了有力保障，在現(xiàn)代通信、航空航天、生物醫(yī)療和國防軍工等重要領(lǐng)域的電路控制方面有著廣泛而迫切的應(yīng)用需求。

雙穩(wěn)態(tài)MEMS開關(guān)為MEMS開關(guān)其中一種，其只在狀態(tài)轉(zhuǎn)換時需要執(zhí)行器驅(qū)動。公告號為CN107742598A的中國發(fā)明專利，公開了“一種電熱驅(qū)動雙穩(wěn)態(tài)MEMS開關(guān)”，其通過正方形基底上垂直分布的V型電熱執(zhí)行器I和II配合驅(qū)動下，完成第一鉤型觸頭和第二鉤型觸頭的接觸和不接觸，即導(dǎo)通電路和斷開電路，這種雙穩(wěn)態(tài)MEMS開關(guān)需要兩個執(zhí)行器來進(jìn)行驅(qū)動，存在著控制輸入較多和控制效率較低的問題。公告號為CN110600289A的中國發(fā)明專利，公開了“一種可復(fù)位MEMS雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器”，其通過控制執(zhí)行器輸入位移以實現(xiàn)開關(guān)的置位和復(fù)位，這種雙穩(wěn)態(tài)MEMS開關(guān)在置位和復(fù)位需執(zhí)行器輸入兩種不同的且較為精確的位移量，存在著控制難度較大、控制效率較低的問題。

因此，亟需一種新的雙穩(wěn)態(tài)MEMS開關(guān)，解決現(xiàn)有技術(shù)中的雙穩(wěn)態(tài)MEMS開關(guān)控制難度大、控制效率低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種平面單位移驅(qū)動的雙穩(wěn)態(tài)MEMS開關(guān)，該MEMS開關(guān)僅需要單位移輸入即可實現(xiàn)開關(guān)狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)簡單，容易控制，響應(yīng)速度快。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種平面單位移驅(qū)動的雙穩(wěn)態(tài)MEMS開關(guān)，包括襯底，還包括：

固定端，所述固定端包括：第一固定端、第二固定端和第三固定端；

所述第一固定端和第二固定端垂直安裝在襯底上；

所述第三固定端安裝在襯底上，位于第一固定端和第二固定端下方，且其上側(cè)面有凸臺；

所述凸臺上表面有導(dǎo)電觸點；

彈性梁，所述彈性梁連接第一固定端和第二固定端，且具有懸空端；

所述懸空端包括第一懸空端、第二懸空端和第三懸空端；

T型觸發(fā)執(zhí)行器，所述T型觸發(fā)執(zhí)行器位于第三固定端下方，包括豎直方向的位移輸入連接桿及水平方向的觸發(fā)桿；

所述T型觸發(fā)執(zhí)行器8的觸發(fā)桿右端端面高于左端端面；

所述第一懸空端和第三懸空端位于T型觸發(fā)執(zhí)行器的水平方向的觸發(fā)桿兩端部上方；

所述第二懸空端為導(dǎo)電觸點，在自然狀態(tài)下位于第三固定端的凸臺右側(cè)，但不與第三固定端凸臺右側(cè)壁接觸。

所述第一固定端、第二固定端、第三固定端和彈性梁為導(dǎo)電體。

優(yōu)選的，所述彈性梁包括：

第一L型彈性梁，所述第一L型彈性梁一端與第二固定端連接，另一端為第二懸空端；

第一V型彈性梁，所述第一V型彈性梁一端與第一固定端連接，另一端為第一懸空端；

第二L型彈性梁，所述第二L型彈性梁一端與第一L型彈性梁連接，另一端與第一V型彈性梁連接；