[发明专利]一种微机械锁存开关装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种微机械领域，特别是关于一种微机械锁存开关装置。 

背景技术

微机械锁存装置广泛用于汽车安全气囊、货物运输、碰撞记录以及火箭试验、火控系统、引信等领域。由于其使用领域广、需求数量大甚至涉及到设备和人身安全，所以微机械锁存装置的设计必须要具备低成本、高可靠性、高性能的特点。以MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微电子机械系统)技术为基础的微机械锁存开关装置由于采用了标准化的MEMS加工工艺，具有体积小、重量轻、成本低及易集成等优点，适于大批量生产。其中，锁存机构和接触副设计是决定锁存开关的两个关键因素。现有技术中，微机械开关主要通过电气、磁力和机械三种方式实现锁存，但电气和磁力锁存都容易受到电磁信号的干扰，导致稳定性不可靠，电气锁存开关是一种有源器件，会给设备增加额外的功耗，磁力锁存开关工艺过于复杂，成本偏高。机械锁存开关一方面接触电阻大，允许通过的电流较小，这样就难以保证触点的接触可靠性；另一方面，锁存后触点如果受到检测质量反弹或振动的影响，接触点的可靠性就会降低；此外，上述三种开关多为非对称结构，当受到横向冲击时难以保障可靠锁存。因此，本申请人于2008年申请了“一种微机械锁存开关装置”(申请号200810225700.5)，虽然避免了上述缺陷，但该开关上平面触头在惯性质量偏心运动(转动)的影响下，可能会出现点接触现象，影响接触效果和可靠性。而且，目前报道的均为常开型微机械开关，常闭型微机械开关尚未有报道。按电气原理，通过采取简单的电路，可以将常开型开关改为常闭型开关使用，但是，这样一来，开关就不再是一个纯机械的器件，同样会受到电磁干扰。 

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种高性能，高可靠性，并集常闭和常开功能于一体的微机械锁存开关装置。 

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种微机械锁存开关装置，其特征在于：它包括一衬底，一由动触头、位于所述动触头上方的顶触头、位于所述动触头下方两侧的两侧触头、顶触头挠性梁、动触头挠性梁、侧触头挠性梁和与各对应锚点组成的常开通道，一由断裂梁、支撑梁和与各对应锚点组成的常闭 通道，一由检测梁、检测质量块和与各对应锚点组成的敏感单元；各所述触头、挠性梁和锚点相对于所述衬底X轴对称，各所述锚点固定连接在所述衬底上；所述动触头的顶部呈凸出的圆形弧面，所述顶触头与动触头的圆形弧面对应，设置呈内凹的圆形弧面；每一所述顶触头挠性梁的两端分别连接一所述锚点的一侧和所述顶触头的一侧；每一所述动触头挠性梁的两端分别连接所述动触头的一侧和一所述锚点；每一所述侧触头挠性梁两端分别连接一所述锚点和一所述侧触头；每一所述检测挠性梁两端分别连接所述惯性质量块的一侧和一所述锚点；每一侧的所述断裂梁与支撑梁的连接处为一极薄弱的可断口。 

所述可断口的形状呈“V”形和呈圆环形之一。 

它还包括一对限制所述侧触头反方向上的位移和所述检测质量块的平面转动用的上限位器，分别设置在所述侧触头挠性梁与检测质量块之间。 

它还包括一对防止工作过程中所述检测质量块在非敏感纵向方向如横向上受到外界触发而产生横向移动用的的两限位器，均卡设在所述检测质量块的下端。