跨尺度、高深宽比惯性微开关制作工艺研究

杜立群，陈胜利，陶友胜，罗　磊，赵　明，刘双杰

（1.大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室，辽宁大连116024；2.大连理工大学辽宁省微纳米技术及系统重点实验室，辽宁大连116024；3.沈阳理工大学装备工程学院，辽宁沈阳110016）

跨尺度、高深宽比惯性微开关制作工艺研究

杜立群1，2，陈胜利2，陶友胜2，罗磊2，赵明2，刘双杰3

（1.大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室，辽宁大连116024；2.大连理工大学辽宁省微纳米技术及系统重点实验室，辽宁大连116024；3.沈阳理工大学装备工程学院，辽宁沈阳110016）

采用基于光刻和微电铸的多层UV-LIGA工艺在金属基底上制作了惯性微开关。研究了电铸面积对胶层内应力的影响，解决了胶层从基底脱落的问题。通过实验分析了电流密度对铸层层间结合力的影响，解决了铸层分层问题。通过煮沸无机酸的方式去除高深宽比金属微结构内的光刻胶，解决了SU-8胶去胶难的问题。最终，成功制作出外形尺寸为14 mm×11 mm×0.6 mm的跨尺度、高深宽比惯性微开关，其最小线宽为29.8 μm，最大深宽比为17∶1，从而克服了目前制作惯性微开关时基底易碎、需溅射导电种子层、整体尺寸小、深宽比低的局限性。

惯性开关；微电铸；UV-LIGA；跨尺度

惯性开关是一种用于检测冲击加速度的传感器，一般由质量块和弹簧组成。在冲击加速度的作用下，质量块运动到指定位置，与固定电极接触并产生电信号，以达到检测冲击加速度的目的。与传统的机械惯性开关相比，惯性微开关体积小、成本低、易集成，接口电路简单且性能优越，因此被广泛应用在汽车安全气囊、交通运输、安保设备及小口径武器弹药的保险和解除保险装置中。……