基于简正模式的MEMS超声分离器对分离腔的侧壁垂直度、深度均匀性以及表面平整度等要求较高,结合IC工艺重点探讨、研究了超声分离器腔体制作方法。提出将SOI（silicon on insulator）片作为刻蚀基底,采用等离子体干法刻蚀、硅/玻璃键合以及激光热加工等技术制备分离器,成功制备出腔体深度分别为137μm和200μm的分离器,腔体深度误差均在±2μm以内,腔体表面粗糙度Ra〈10 nm,腔体侧壁垂直度达83°。为MEMS超声分离器的制备提供了一种简便、高效的工艺方法。

以基于二维简正模式的微机电系统（MEMS）超声分离器的结构模型为研究对象,首先根据声电类比原理,得到超声分离腔的二维等效电路模型,通过该模型分析计算二维简正模式的谐振频率;接着通过Ansys软件对MEMS超声分离器进行有限元的仿真分析,验证了等效电路模型的可行性,并得到了最佳激发频率;最后在实验中分别采用单片PZT激发（2,1）阶和双片反相位PZT激发（1,1）阶的简正模式,均取得了一定分离的效果。