微机电结构及其机械性能的调控方法与流程

技术特征：

1.一种微机电结构机械性能的调控方法，其特征在于，包括：

对电极上电，驱动质量块在垂直第一方向上运动，其中第一方向为所述微机电结构的结构功能方向；

当所述质量块在垂直第一方向上发生的位移增大至触发锁止组件的两部分锁定，以使得所述质量块上的部分锁止组件与所述质量块在垂直第一方向的运动路径上的另一部分锁止组件锁合，所述质量块连接固定于垂直第一方向的运动路径上的另一部分锁止组件后在垂直第一方向上停止运动，所述微机电结构在第一方向上的机械性能改变。

2.如权利要求1中的调节微机电结构机械性能的方法，其特征在于，所述锁止组件包括设于所述质量块上的锁扣以及与所述锁扣锁合的锁槽。

3.如权利要求2中的调节微机电结构机械性能的方法，其特征在于，

所述锁扣包括自所述质量块朝向所述锁槽延伸的连接杆以及设于所述连接杆远离所述质量块一端的锁头，所述锁头为头部朝向所述锁槽的三角形，

所述锁槽包括固设于所述衬底上的锚接块、自所述锚接块朝向所述锁扣延伸的两个连接臂以及自所述连接臂远离所述锚接块一侧的锁钩，两个所述锁钩朝向相对对方一侧延伸，两个所述锁钩、两个所述连接臂以及所述锚接块围设形成容设所述锁头的容置腔。

4.一种微机电结构，其特征在于，包括：

衬底；

质量块，设于所述衬底上；

悬臂梁，至少一对所述悬梁臂围设于所述质量块外，所述悬梁臂一端固定连接于所述衬底且另一端与所述质量块相连，以将所述质量块悬置于所述衬底上；

第一电极，与所述质量块通过电容连接，驱动所述质量块在第一方向上往复运动或检测所述质量块在第一方向上的运动加速度；

第二电极，与所述质量块通过电容连接，驱动所述质量块在垂直第一方向上运动；

锁止组件，部分设于所述质量块上，另一部分设于所述衬底上且与设于所述质量块上的部分相对设置，所述锁止组件的两部分设于所述质量块在垂直第一方向上运动的路径上；

在所述第二电极上外加电信号，驱动所述质量块在垂直第一方向上发生位移，当位移增大至触发锁止组件的两部分锁定，使质量块固定，以改变所述质量块在第一方向上的位置进而改变所述微机电结构的结构。

5.如权利要求4所述的微机电结构，其特征在于，

所述锁止组件包括设于所述质量块上的锁扣以及设于所述衬底上且与所述锁扣扣合的锁槽；

当所述质量块在垂直第一方向上运动，带动所述锁扣运动至所述锁槽内部，所述锁槽锁定所述锁扣将所述质量块固定在所述锁槽位于所述衬底上的位置。

6.如权利要求5所述的微机电结构，其特征在于，

所述锁扣包括自所述质量块朝向所述锁槽延伸的连接杆以及设于所述连接杆远离所述质量块一端的锁头，所述锁头为头部朝向所述锁槽的三角形，

所述锁槽包括固设于所述衬底上的锚接块、自所述锚接块朝向所述锁扣延伸的两个连接臂以及自所述连接臂远离所述锚接块一侧的锁钩，两个所述锁钩朝向相对对方一侧延伸，两个所述锁钩、两个所述连接臂以及所述锚接块围设形成容设所述锁头的容置腔。

7.如权利要求5所述的微机电结构，其特征在于，

所述锁扣和所述锁槽中的至少一个在所述第一方向上能够发生弹性形变。

8.如权利要求4所述的微机电结构，其特征在于，

所述质量块呈方形，四个所述悬臂梁与所述质量块的四个顶点一一对应相连。

9.如权利要求4所述的微机电结构，其特征在于，

所述悬臂梁包括设于所述衬底上的锚点以及连接所述锚点和所述质量块顶点的弹性元件，当静止时，四个所述悬梁臂的弹性元件的长度相同。

10.如权利要求4所述的微机电结构，其特征在于，

所述质量块沿第一方向延伸的两侧边分设有第一可动梳齿，

所述第一电极包括固定在所述衬底上的第一固定块和设于所述第一固定块上的第一固定梳齿，

所述第一固定梳齿对应伸入所述第一可动梳齿的间隙；

和/或，所述质量块沿垂直第一方向延伸的两侧边分设有第二可动梳齿，

所述第二电极包括固定在所述衬底上的第二固定块和设于所述第二固定块上的第二固定梳齿，

所述第二固定梳齿对应伸入所述第二可动梳齿的间隙；

和/或，所述第二电极包括对称设置的两个。

技术总结
本发明提供了一种微机电结构及其机械性能的调控方法，所述调控方法包括：对电极上电，驱动质量块在垂直第一方向上运动，其中第一方向为所述微机电结构的结构功能方向；当所述质量块在垂直第一方向上发生的位移增大至触发锁止组件的两部分锁定，以使得所述质量块上的部分锁止组件与所述质量块在垂直第一方向的运动路径上的另一部分锁止组件锁合，所述质量块连接固定于垂直第一方向的运动路径上的另一部分锁止组件后在垂直第一方向上停止运动，所述微机电结构在第一方向上的机械性能改变。通过以上方式，在外加的第二电极的驱动下，能够不可逆的改变质量块在第一方向上运动时支撑悬臂梁的总刚度，形成不同性能的微机电结构。

技术研发人员：郭梅寒;贺丹;王辉
受保护的技术使用者：慧石(上海)测控科技有限公司
技术研发日：2020.12.31
技术公布日：2021.05.11