[发明专利]一种多物理场解保MEMS安保装置

权利要求书

1.一种多物理场解保MEMS安保装置，包括由下而上设置的衬底层(100)、安保机构层(200)及盖板层(300)，三层装配成一体；其特征在于：衬底层(100)的加速度膛(101)与盖板层(300)的传爆药(302)处于固定对正状态，安保机构层(200)中的起爆药(214)装填在金属隔板(213)中，安全状态下起爆药(214)与加速度膛(101)及传爆药(302)处于不对正状态；安保机构层(200)的质量块(219)在衬底层(100)的后坐机构衬底(102)与盖板层(300)的球锁机构槽(307)之间，并在质量块(219)上表面放有不锈钢球(303)；

所述的衬底层(100)为硅单层结构，在其上设置的加速度膛(101)为通孔结构，加速度膛(101)与盖板层(300)中的传爆药(302)在同一轴线上，加速度膛(101)的顶部在安全状态下被安保机构层(200)中的金属隔板(213)遮盖，在解保状态下与安保机构层(200)中的起爆药(214)对正；衬底层(100)中设置的后坐机构衬底(102)为凹槽结构，与安保机构层(200)中的质量块(219)对正；

所述的安保机构层(200)采用SOI硅片，SOI硅片分为顶硅(201)和底硅(202)；顶硅(201)中设置有隔板滑道(203)，隔板滑道(203)的中间布置有隔板(Ⅰ)，隔板(Ⅰ)左侧与电热执行器(Ⅱ)配合，隔板(Ⅰ)右侧与后坐机构(Ⅲ)配合；安保机构层(200)的左侧两端设置有电热执行器驱动电极(204)，安保机构层(200)的右侧两端设置有后坐机构反馈电极(205)；电热执行器(Ⅱ)位于顶硅(201)中，在电热执行器(Ⅱ)底部的底硅(202)中设置有绝热腔(206)；

所述的后坐机构(Ⅲ)由弹性梁(218)与质量块(219)组成，弹性梁(218)为设置在顶硅(201)上的宽梁，弹性梁(218)固定端连接在顶硅(201)上，弹性梁(218)活动端连接质量块(219)；在质量块(219)左侧设置有后坐机构锁销(220)，弹性梁(218)上方设置有金属应变片(221)；

所述的盖板层(300)包括盖板基板(301)，传爆药(302)及不锈钢球(303)；盖板基板(301)为硅材质，在其四个角分别设置了电极引出窗(304)；盖板基板(301)的左侧设置有电热执行机构观察窗(305)，中间位置处设置有传爆药腔(306)用于填装传爆药(302)，右侧设置有球锁机构槽(307)，球锁机构槽(307)在后坐机构(Ⅲ)的质量块(219)上方对应位置处，质量块(219)上表面与球锁机构槽(307)将不锈钢球(303)封装在内部，不锈钢球(303)被球锁机构槽(307)顶部的安全限位槽(308)及解保限位槽(309)限制在不同位置处。

2.根据权利要求1所述的一种多物理场解保MEMS安保装置，其特征在于：所述的隔板(Ⅰ)四角处设置的滑块(207)与隔板滑道(203)相配合，隔板(Ⅰ)左侧边沿设置的电热执行机构锁槽(208)和电热执行器(Ⅱ)配合，隔板(Ⅰ)右侧边沿设置的后坐机构锁槽(209)和后坐机构(Ⅲ)配合，隔板(Ⅰ)中间部分为硅隔板(210)，其中间开有装药孔(211)，隔板(Ⅰ)的背部设置的金属隔板安装框(212)用于安装金属隔板(213)，金属隔板(213)和硅隔板(210)组成复合隔板结构；金属隔板(213)的中间位置处安装有起爆药(214)；隔板(Ⅰ)上设置有S型微弹簧(215)，S型微弹簧(215)顶部与顶硅(201)相连。

3.根据权利要求1所述的一种多物理场解保MEMS安保装置，其特征在于：所述的电热执行器(Ⅱ)包括多组V型硅梁(216)，V型硅梁(216)两端固定连接到顶硅(201)上并通过电热执行器驱动电极(204)施加电压，V型硅梁(216)的中间位置处设置有电热执行机构锁销(217)。