随着信息时代的到来,为保护芯片中的信息安全以及防止芯片自身所携带的高新技术不被他人再利用或再研发,可自毁电子器件已经成为了研究的热点。本论文设计了一种基于MEMS工艺的自毁器件,采用机电触发、化学腐蚀的方式实现硅基微结构的完全自毁。分别对自毁器件中的MEMS隔离膜、MEMS冲击锤、静电驱动结构和静电锁止结构进行理论分析和结构优化,并设计了加工工艺流程和版图。本论文的主要研究内容如下:对MEMS隔离膜和MEMS冲击锤的储能梁进行了理论分析和仿真验证,设计了最大挠度达到37μm、弹性力达到180 m N的储能梁,并设计了MEMS杠杆力平衡结构,分析了杠杆平衡结构旋转不同角度时的接触情况以及力矩平衡情况。然后分析了冲击锤释放后的动力学情况,结果表明储能梁挠度为35μm时,冲击锤释放后在11μs内触碰到MEMS隔离膜,速度达到13 m/s,动能达到1.54μJ。为了实现MEMS冲击锤的自动储能加载,设计了MEMS静电蠕动电机结构,其最大承载能力达到1.8 m N,基于蠕动电机的实现原理和MEMS杠杆力平衡结构,设计了蠕动传动系统,经过两级杠杆放大,电机可以驱动冲击锤加载到200 m N的力。针对传统机械锁止需要人工操作,而采用MEMS静电保持锁止时所需锁止电压过大问题,提出了两种基于变间距梳齿阵列的低电压锁止方式:静电摩擦锁止和静电支撑锁止,实现了对带有180 m N力冲击锤的锁止,并给出了通过微控制器电压信号控制的静电锁止释放结构。设计了自毁器件的工艺流程和版图,并对关键工艺和技术进行了分析,包括SOI材料选择、牺牲层的VPE-HF释放和两种免划片加工方案,最后给出了整个MEMS自毁器件的集成方案。