米?300微米。
[0037]所述絕緣基底I是一種或幾種選自高分子絕緣材料、陶瓷、石英、玻璃或者硅的絕緣材料。
[0038]所述正電極2、負(fù)電極3或微型加熱器5采用的是一種選自銅、鋁、鎢、鉑金的單一材料，或采用合金材料。
[0039]所述正電極2或負(fù)電極3的高度范圍為5微米?100微米。
[0040]所述微型加熱器5距正電極2和負(fù)電極3的距離均為5微米?40微米。
[0041]所述絕緣介質(zhì)層7是一種選自聚對(duì)二甲苯、環(huán)氧樹脂或者聚酰亞胺的絕緣材料，使開關(guān)受外界環(huán)境影響較?。凰鼋^緣介質(zhì)層7的厚度為50微米?500微米。
[0042]所述微型加熱器5高度范圍為I微米?3微米，帶狀微型加熱器寬度為20微米?50微米。
[0043]微型加熱器連接端4分為正極和負(fù)極連接端，可為方形、圓形或者其它任意形狀，正方形邊長范圍為2毫米?10毫米。所述的微型加熱器正極、負(fù)極連接端高度范圍為3微米?50微米。
[0044]如圖3、圖4所示，正電極2、負(fù)電極3、微型加熱器連接端4以及微型加熱器5通過磁控濺射技術(shù)形成于絕緣基底I上。本實(shí)施例中的正電極2、負(fù)電極3、反應(yīng)區(qū)6均可采用多層膜結(jié)構(gòu)。所形成的開關(guān)具體尺寸為:微型加熱器5線寬100微米，微型加熱器5距離正電極2、負(fù)電極3寬度為500微米。
[0045]如圖3、圖4所示，電極2、負(fù)電極3為梯形，梯形底邊長為20毫米。絕緣基底I上微型加熱器連接端4正方形，邊長為3毫米。
[0046]正電極2、負(fù)電極3、微型加熱器連接端4以及微型加熱器5通過磁控濺射技術(shù)形成于絕緣基底I上之后，用厚度為100微米的聚對(duì)二甲苯覆蓋部分正電極2、負(fù)電極3、以及全部微型加熱器4和反應(yīng)區(qū)6。
[0047]在開關(guān)兩端可采用容值為0.1微法的脈沖電容供電，電容兩端電壓可為1500伏，采用低電感放電回路，回路中峰值電流可達(dá)1500安，第一電流峰值時(shí)間可為100納秒。
[0048]如圖5、圖6所示，采用與以上實(shí)施例相同的制備方法與結(jié)構(gòu)。不同的是，本實(shí)施例中開關(guān)電極采用的是單層金膜結(jié)構(gòu)、電極之間的微反應(yīng)區(qū)采用疊氮化銅。在開關(guān)電極、加熱器、反應(yīng)區(qū)形成之后，采用聚酰亞胺覆蓋部分開關(guān)電極和全部加熱器、反應(yīng)區(qū)，聚酰亞胺膜層的厚度為400微米。在本實(shí)施例中，采用的電容容值為0.2微法，電容兩端電壓為1000V。在給定的放電回路中，放電回路中峰值電流可達(dá)1300A，第一電流峰值時(shí)間為150納秒。
[0049]綜上所述，本發(fā)明的微型含能開關(guān)，利用含能膜或者含能藥劑發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生的熱能和機(jī)械能觸發(fā)開關(guān)作用。另外，采用微機(jī)電加工技術(shù)，開關(guān)正負(fù)電極尺寸可以精確控制，容易和其它薄膜器件進(jìn)行集成加工，降低開關(guān)的成本，減少裝配工序。開關(guān)主電極之間的間隙采用固體介質(zhì)材料，開關(guān)性能穩(wěn)定，不易受到外界因素影響，能在高溫、低溫、高濕環(huán)境下可靠工作。
[0050]本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其它實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分相互參見即可。
[0051]在本說明書中所談到的“一個(gè)實(shí)施例”、“另一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、等，指的是結(jié)合該實(shí)施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)包括在本申請(qǐng)概括性描述的至少一個(gè)實(shí)施例中。在說明書中多個(gè)地方出現(xiàn)同種表述不是一定指的是同一個(gè)實(shí)施例。進(jìn)一步來說，結(jié)合任一實(shí)施例描述一個(gè)具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)時(shí)，所要主張的是結(jié)合其他實(shí)施例來實(shí)現(xiàn)這種特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)也落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0052]盡管這里參照本發(fā)明的多個(gè)解釋性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出很多其他的修改和實(shí)施方式，這些修改和實(shí)施方式將落在本申請(qǐng)公開的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說，在本申請(qǐng)公開和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對(duì)主題組合布局的組成部件和/或布局進(jìn)行多種變型和改進(jìn)。除了對(duì)組成部件和/或布局進(jìn)行的變型和改進(jìn)外，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，其他的用途也將是明顯的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微型含能開關(guān)，其特征在于它包括絕緣基底(I)、正電極(2)、負(fù)電極(3)、微型加熱器(5)和絕緣介質(zhì)層(7)，所述正電極(2)和負(fù)電極(3)設(shè)置所述絕緣基底(I)上，所述微型加熱器(5)設(shè)置所述正電極(2)與負(fù)電極(3)之間的絕緣基底(I)上，所述正電極(2)和負(fù)電極(3)之間的微型加熱器(5)上方形成一個(gè)反應(yīng)區(qū)(6)，所述反應(yīng)區(qū)(6)內(nèi)設(shè)置含能材料，所述絕緣介質(zhì)層(7)將所述微型加熱器(5)和含能材料全部覆蓋、以及將所述正電極(2)部分區(qū)域和所述負(fù)電極(3)部分區(qū)域覆蓋，所述微型加熱器(5)還與貫穿所述絕緣介質(zhì)層(7)的微型加熱器連接端(4)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型含能開關(guān)，其特征在于所述含能材料是一種或幾種選自鋁/鎳、鋁/聚四氟乙烯、硼/鈦或疊氮化銅的材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型含能開關(guān)，其特征在于所述正電極(2)或負(fù)電極(3)為梯形或圓形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型含能開關(guān)，其特征在于所述正電極⑵和負(fù)電極⑶之間的距離為100微米?300微米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型含能開關(guān)，其特征在于所述絕緣基底(I)是一種或幾種選自高分子絕緣材料、陶瓷、石英、玻璃或者硅的絕緣材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型含能開關(guān)，其特征在于所述正電極⑵、負(fù)電極⑶或微型加熱器(5)采用的是一種選自銅、鋁、鎢、鉑金的單一材料，或采用合金材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型含能開關(guān)，其特征在于所述正電極(2)或負(fù)電極(3)的高度范圍為5微米?100微米。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型含能開關(guān)，其特征在于所述微型加熱器(5)距正電極(2)和負(fù)電極(3)的距離均為5微米?40微米。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型含能開關(guān)，其特征在于所述絕緣介質(zhì)層(7)是一種選自聚對(duì)二甲苯、環(huán)氧樹脂或者聚酰亞胺的絕緣材料，所述絕緣介質(zhì)層(7)的厚度為50微米?500微米。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型含能開關(guān)，其特征在于所述微型加熱器(5)高度范圍為I微米?3微米。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微型含能開關(guān)，它包括絕緣基底、正電極、負(fù)電極、微型加熱器和絕緣介質(zhì)層，所述正電極和負(fù)電極設(shè)置所述絕緣基底上，所述微型加熱器設(shè)置所述電極與負(fù)電極之間的絕緣基底上，所述正電極和負(fù)電極之間的微型加熱器上方形成一個(gè)反應(yīng)區(qū)，所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)置含能材料，所述絕緣介質(zhì)層將所述微型加熱器和含能材料全部覆蓋、以及將所述正電極部分區(qū)域和所述負(fù)電極部分區(qū)域覆蓋，所述微型加熱器還與貫穿所述絕緣介質(zhì)層的微型加熱器連接端連接。本微型含能開關(guān)性能穩(wěn)定，不易受到外界因素影響，能在高溫、低溫、高濕環(huán)境下可靠工作。
【IPC分類】H01T1-20, H01T1-00
【公開號(hào)】CN104659653
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510071061
【發(fā)明人】呂軍軍, 郭菲, 王窈, 付秋菠, 王猛, 房曠
【申請(qǐng)人】中國工程物理研究院化工材料研究所
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2015年2月10日