1、本論文設計了一種電熱型永磁雙穩(wěn)態(tài)MEMS繼電器，在對其進行了仿真模擬分析優(yōu)化結構參數(shù)后根據(jù)結果開展了制備研究，并對相關性能進行了測試。 現(xiàn)有主要繼電器可分為機電繼電器和固態(tài)繼電器。機電繼電器綜合性能好，但難以微型化和集成化；固態(tài)繼電器易于微型化和集成化，但綜合性能難以提升。MEMS繼電器被廣泛認可為機電繼電器微型化和陣列化發(fā)展的主要方向之一，它可以成為具備性能優(yōu)良的微型繼電器。其中微驅動器對繼電器的性能起決定性作用。在各種MEM

2、S驅動機制中，熱機械（電熱）驅動器具有驅動電壓低而輸出力矩大，尺寸效應不太顯著，相同尺度下體積功率密度高等特點，但是熱驅動功耗大，穩(wěn)態(tài)設計是其解決之道。 本論文提出的永磁雙穩(wěn)態(tài)機構與電熱驅動機制相結合的新型繼電器設計，不同于現(xiàn)有的各種機械雙穩(wěn)態(tài)設計，獨特的分立結構形式使其有望達到更優(yōu)良的技術參數(shù)。我們希望研制出永磁雙穩(wěn)態(tài)機構并將其應用到電熱型MEMS驅動器中，制備低功耗的電熱型MEMS繼電器，使電熱微驅動器的設計技術在現(xiàn)有基礎上

3、向前邁進一步，從而克服熱驅動器的缺陷，顯著提升熱驅動繼電器的整體性能，推動技術升級。 本研究首先通過理論分析論證雙穩(wěn)態(tài)機制的合理性，同時運用有限元法對電熱驅動器和雙穩(wěn)態(tài)結構進行仿真模擬，從而得到優(yōu)化的結構參數(shù)。隨后進行了一系列的單項工藝研究，分別成功制備了電熱微驅動器和永磁雙穩(wěn)態(tài)機構。最后用開發(fā)出的鋅犧牲層工藝將兩者進行聯(lián)合制備以獲取電熱型永磁雙穩(wěn)態(tài)MEMS繼電器。 該電熱型永磁雙穩(wěn)態(tài)MEMS繼電器的總體尺寸為4.5mm

4、×2.6mm。其中熱驅動器的響應時間為2ms；永磁雙穩(wěn)態(tài)機構成功實現(xiàn)了雙穩(wěn)態(tài)：穩(wěn)態(tài)保持功耗為0，穩(wěn)態(tài)切換力小于0.1mN，永磁雙穩(wěn)態(tài)機構在接通狀態(tài)下，在輸入信號在2GHz處的插入損耗為0.09dB；在斷開狀態(tài)下，在輸入信號在2GHz處的隔離度為45dB。 電熱型永磁雙穩(wěn)態(tài)MEMS繼電器的尺寸較??；其熱驅動器響應時間合適；永磁雙穩(wěn)態(tài)機構實現(xiàn)無功耗姿態(tài)保持，與熱驅動器匹配較好，同時也具備良好的電學性能。若將永磁雙穩(wěn)態(tài)機構與熱驅動器聯(lián)