基于硅隔离衬底的高深宽比微型杠杆机构研究

高建忠　赵玉龙　蒋庄德　杨　静　张奇功

摘要：针对微机电系统微执行器输出位移小，不能满足实际工作需要的问题，设计了一种微型柔性杠杆位移放大机构，并用有限元方法对放大倍数及影响因素进行了分析。该机构不含任何旋转部件，利用单晶硅微梁的弹性变形来实现微位移的放大，采用深层反应离子刻蚀技术将整个机构制作在硅隔离衬底上，并把它置于 40％的HF溶液中使其成功释放。对集成加工在同一衬底上的电热微执行器进行了性能测试，测试结果表明，在没有优化的条件下，加工的两级微型杠杆机构在14V工作电压下的放大倍数为18．9倍，输出位移达到36μm，测试结果与仿真结果相吻合。

关键词：微机电系统；微型杠杆机构；高深宽比；硅隔离衬底

中图分类号：TN305文献标识码：A文章编号：0253—987X(2005)09—1007—04