[发明专利]一种平面单位移驱动的双稳态MEMS开关

说明书

本发明公开了一种平面单位移驱动的双稳态MEMS开关，该双稳态MEMS开关包括衬底、固定端、弹性梁和T型触发执行器，其中固定端包括第一固定端、第二固定端和第三固定端；弹性梁包括两个L型弹性梁和两个V型弹性梁。本发明公开的双稳态MEMS开关通过位移驱动装置驱动T型触发执行器，利用弹性梁的形变和位移实现电路通电与断电。本发明公开的平面单位移驱动的双稳态MEMS开关，输入驱动少，结构简单，容易控制，响应速度快，具备自锁功能，可靠性高，本发明的双稳态MEMS开关可用于电路开关也可作为位移开关，通用性强。

技术领域

本发明属于微机电领域，尤其涉及MEMS开关领域。

背景技术

MEMS开关是MEMS技术的典型应用之一，MEMS开关是将传统机电开关进行微型化设计制造的结果，它为高性能电路系统的发展提供了有力保障，在现代通信、航空航天、生物医疗和国防军工等重要领域的电路控制方面有着广泛而迫切的应用需求。

双稳态MEMS开关为MEMS开关其中一种，其只在状态转换时需要执行器驱动。公告号为CN107742598A的中国发明专利，公开了“一种电热驱动双稳态MEMS开关”，其通过正方形基底上垂直分布的V型电热执行器I和II配合驱动下，完成第一钩型触头和第二钩型触头的接触和不接触，即导通电路和断开电路，这种双稳态MEMS开关需要两个执行器来进行驱动，存在着控制输入较多和控制效率较低的问题。公告号为CN110600289A的中国发明专利，公开了“一种可复位MEMS双稳态触发器”，其通过控制执行器输入位移以实现开关的置位和复位，这种双稳态MEMS开关在置位和复位需执行器输入两种不同的且较为精确的位移量，存在着控制难度较大、控制效率较低的问题。

因此，亟需一种新的双稳态MEMS开关，解决现有技术中的双稳态MEMS开关控制难度大、控制效率低的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种平面单位移驱动的双稳态MEMS开关，该MEMS开关仅需要单位移输入即可实现开关状态的翻转，结构简单，容易控制，响应速度快。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：一种平面单位移驱动的双稳态MEMS开关，包括衬底，还包括：

固定端，所述固定端包括：第一固定端、第二固定端和第三固定端；

所述第一固定端和第二固定端垂直安装在衬底上；

所述第三固定端安装在衬底上，位于第一固定端和第二固定端下方，且其上侧面有凸台；

所述凸台上表面有导电触点；

弹性梁，所述弹性梁连接第一固定端和第二固定端，且具有悬空端；

所述悬空端包括第一悬空端、第二悬空端和第三悬空端；

T型触发执行器，所述T型触发执行器位于第三固定端下方，包括竖直方向的位移输入连接杆及水平方向的触发杆；

所述T型触发执行器8的触发杆右端端面高于左端端面；

所述第一悬空端和第三悬空端位于T型触发执行器的水平方向的触发杆两端部上方；

所述第二悬空端为导电触点，在自然状态下位于第三固定端的凸台右侧，但不与第三固定端凸台右侧壁接触。

所述第一固定端、第二固定端、第三固定端和弹性梁为导电体。

优选的，所述弹性梁包括：

第一L型弹性梁，所述第一L型弹性梁一端与第二固定端连接，另一端为第二悬空端；

第一V型弹性梁，所述第一V型弹性梁一端与第一固定端连接，另一端为第一悬空端；

第二L型弹性梁，所述第二L型弹性梁一端与第一L型弹性梁连接，另一端与第一V型弹性梁连接；