蜂窝形抗冲击MEMS止挡结构的抗冲击仿真与试验研究

• 作者: 凤瑞 王炅 喻磊 郑宇 向圆 乔伟 王甫
• 来源期刊: 振动与冲击
• 关键词: 蜂窝形 冲击 微机电系统(MEMS) 止挡结构
• 年，卷（期）: 2021,（18）
• 页码范围: 80-85
• 页数: 6页
• 分类号: TH212.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.13465/j.cnki.jvs.2021.18.011

摘要

为了提高微机电系统(MEMS)器件的抗冲击能力,提出了一种蜂窝形MEMS止挡结构.设计了由两层不同孔径的蜂窝孔构成的蜂窝形MEMS止挡结构,并分析建立了简化数学模型,说明了通过改变蜂窝孔径可以实现止挡结构刚度的调节.基于典型的中间质量块的双端固支梁微结构,设计了相应的蜂窝形止挡测试结构,并在ANSYS仿真软件中进行了冲击仿真计算.采用机械冲击台和霍普金森杆对实际加工出的测试结构进行了冲击验证试验.试验结果表明:设计有蜂窝形止挡结构的中间质量块的双端固支梁MEMS结构可以承受至少3.2万g冲击.采用蜂窝形止挡设计,避免了弹性梁式止挡结构的应力集中问题,提高了MEMS结构的抗冲击能力.