【技术实现步骤摘要】
：本专利技术属于微机械加工，涉及一种小尺寸微冲击阵列阈值开关及其制备方法。
技术介绍
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技术介绍
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1、惯性开关作为最早应用mems技术制作的器件之一，具有小型化、集成化、低成本、高性能、可批量生产等优点，已经在军事、航空航天、汽车电子及消费电子等领域广泛应用。在军事领域中引信是武器系统里一个重要的组成部分，而惯性开关是引信系统中的关键器件，它的作用是识别碰击目标信号，若超过惯性开关的导通阈值，开关导通便接通起爆电路引爆弹药。引信要识别目标，就需要惯性开关能够区分弹丸撞击不同性质目标时的加速度，即惯性开关要有多个阈值。传统惯性开关采用机械结构，存在阈值单一、体积大、大着角响应可靠性低、响应时间长等缺点，采用mems技术制造的阵列阈值惯性开关，开关不仅体积小而且能够区分不同加速度，适应了引信微型化、灵巧化、智能化的发展庭势，具有良好的应用前景。
技术实现思路
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技术实现思路
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1、本专利技术的目的是提供一种小尺寸微冲击阵列阈值开关及其制备方法，包括衬底层、结构层和顶帽层，所述衬底层包含多个电极引出接口，其中m个为不同阈值开关的定电极引出接口，1个为动电极引出接口；所述结构层包含m种不同量程的开关动电极结构、边框和应力隔离槽。m≥5；每种开关动电极结构分别彼此独立地由质量块、弹簧梁、触点、软限位结构和硬限位结构组成。包含有多个触发阈值，所述的每种阈值开关闭合状态相互独立，互不影响。
2、软限位结构位于质量块的四周，所述硬限位结构位于质量块拐角处的
3、触点位于质量块的下方，形状可为方形、圆形或任一多边形，触点高度为10-20um。边框将每种开关的弹簧梁和质量块连接在一起形成一个整体共用一个动电极引出接口进行信号采集。所述顶帽层位于结构层的上方，起到保护的作用。衬底层的m个电极引出接口尺寸一致且均匀分布在衬底的一侧，便于后续信号引出；所述整体结构的宽度为1.5mm-2mm之间，长度为2.5mm-3mm之间。
4、进一步的，弹簧梁成中心轴对称分布。
5、多个不同尺寸的小尺寸微冲击阵列阈值开关可以组成微冲击阵列阈值开关阵列。
6、与现有结构相比，本专利技术的一种小尺寸微冲击阵列阈值开关具有如下优势：
7、第一，多阈值触发。本专利技术的阵列阈值开关包含5种不同量程的开关，形成开关阵列，当加速度达到或超过其每个开关导通阈值便会触发，因此有多个触发阈值，也可根据每种开关的闭合状态判断加速度的范围。
8、第二，抗过载能力强。本专利技术的阵列阈值开关在结构层中设计了两级限位结构，即软限位和硬限位结构，可以在不同量级的横向加速度下阻止质量块运动，起到过载保护的作用；同时，衬底层和顶帽层做为纵向限位结构，防止了因加速度过大造成结构损坏而失效。
9、第三，尺寸小。本专利技术的阵列阈值开关整体尺寸不大于2mm*3mm*1.7mm，且包含了5种不同量程的开关，满足了引信微型化的发展需求。
10、本专利技术的另一个目的是提供所述小尺寸微冲击阵列阈值开关的制备方法，该方法工艺简单，包括以下步骤：
11、1.玻璃片1正面光刻、腐蚀出沟槽，淀积金属形成电极引出接口；
12、2.硅片正面光刻、刻蚀形成触点结构；
13、3.玻璃片1正面与硅片进行键合并减薄；
14、4.光刻、刻蚀硅片形成动电极结构；
15、5.玻璃片2光刻、腐蚀bcb胶；
16、6.玻璃片2与硅片bcb键合；
17、7.划片。
18、本专利技术的优点和积极效果：
19、本专利技术的小尺寸微冲击阵列阈值开关，设计了多种不同量程的开关，且每种开关的动电极结构相互独立，闭合状态互不影响，多种开关动电极通过结构层的边框连在一起，因此可共用一个接口进行动电极引出，且动电极采用键合的方式引到衬底表面上，电极引出接口在衬底上均匀分布排列，便于后续测试和封装。同时，通过优化设计弹簧和质量块的结构保证了阵列阈值开关尺寸小的特点。若纵向加速度过大时，开关的动电极结构会与衬底层或顶帽层接触，防止结构层因变形较大而破损，若横向加速度过大时，软限位和硬限位结构会先后起到过载保护的作用，使质量块在安全距离范围内运动。
20、本专利技术的阵列阈值开关与传统的微冲击开关相比，含有多个不同量程的开关，对应多个触发阈值，可以根据每种开关的闭合状态判断加速度载荷的范围，在开关纵、横方向上都设计了限位结构，且制作工艺简单，使制作出的阵列阈值开关具有多阈值触发、尺寸小、抗过载能力强等特点。
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1.一种小尺寸微冲击阵列阈值开关，包括衬底层、结构层和顶帽层，所述衬底层包含多个电极引出接口，其中包含一个动电极引出接口和m个不同阈值开关的定电极引出接口；所述结构层包含m个阈值开关的动电极结构、边框和应力隔离槽；所述顶帽层位于结构层的上方；
2.根据权利要求1所述的一种小尺寸微冲击阵列阈值开关，其特征在于，所述的软限位结构由多个单端悬臂梁组成，且与质量块成轴对称分布，每个单端悬臂梁端头均有个凸点，所述凸点的形状可为半圆形、椭圆形或多边形。
3.根据权利要求1所述的一种小尺寸微冲击阵列阈值开关，其特征在于，所述的硬限位结构是与质量块边缘平行的L形或是与质量块边缘垂直或相交的I形。
4.根据权利要求1所述的一种小尺寸微冲击阵列阈值开关，其特征在于，所述的每种阈值开关闭合状态相互独立，互不影响，且彼此之间量程不同。
5.根据权利要求1所述的一种小尺寸微冲击阵列阈值开关，其特征在于，所述的结构层边框将所有阈值开关动电极结构的弹簧梁和质量块连接形成一个整体，并共用一个动电极引出接口进行信号采集。
6.根据权利要求1所述的一种小尺
7.根据权利要求1所述的一种小尺寸微冲击阵列阈值开关，其特征在于，所述衬底层的m个电极引出接口尺寸一致且均匀分布在衬底的一侧，便于后续信号引出；所述整体结构的宽度为1.5mm-2mm之间，长度为2.5mm-3mm之间。
8.根据权利要求1所述的一种小尺寸微冲击阵列阈值开关，其特征在于，所述弹簧梁成中心轴对称分布。
9.一种微冲击阵列阈值开关阵列，其特征在于，由多个不同尺寸的小尺寸微冲击阵列阈值开关组成。
10.一种小尺寸微冲击阵列阈值开关制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种小尺寸微冲击阵列阈值开关，包括衬底层、结构层和顶帽层，所述衬底层包含多个电极引出接口，其中包含一个动电极引出接口和m个不同阈值开关的定电极引出接口；所述结构层包含m个阈值开关的动电极结构、边框和应力隔离槽；所述顶帽层位于结构层的上方；
2.根据权利要求1所述的一种小尺寸微冲击阵列阈值开关，其特征在于，所述的软限位结构由多个单端悬臂梁组成，且与质量块成轴对称分布，每个单端悬臂梁端头均有个凸点，所述凸点的形状可为半圆形、椭圆形或多边形。
3.根据权利要求1所述的一种小尺寸微冲击阵列阈值开关，其特征在于，所述的硬限位结构是与质量块边缘平行的l形或是与质量块边缘垂直或相交的i形。
4.根据权利要求1所述的一种小尺寸微冲击阵列阈值开关，其特征在于，所述的每种阈值开关闭合状态相互独立，互不影响，且彼此之间量程不同。
5.根据权利要求1所述的一种小尺寸微冲击阵列阈...
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