MEMS惯性开关具有体积小、成本低、可靠性高以及便于集成化等优点,在航空航天、电子通信、汽车工业以及安全运输等领域有着广阔的应用前景。本文以汽车安全气囊辅助系统中的加速度开关为研究对象,设计了一款单向敏感的低g值微型惯性开关,实现了快速响应、增强接触效果以及抗过载等功能,同时基于UV-LIGA技术完成了惯性开关的制作。最后采用落锤装置和离心机测试了开关的加速度阈值、响应时间和闭合时间等性能参数。本文建立了开关的基本模型,研究了系统的加速度阈值、响应时间和闭合时间等性能的影响因素。分析了在加速度载荷作用下,质量块与固定电极的相对运动过程,探究了开关结构参数及环境载荷特性对系统性能的影响;揭示了系统闭合时间的主要影响因素为固定电极刚度。在开关性能研究成果的基础上,结合开关的安全气囊应用环境,确定开关的设计方法。确定了开关在加速度脉宽下最合适的固有频率,进而对开关进行结构和尺寸设计。为实现开关低g值的性能要求,采用四根阿基米德螺旋梁作为支撑弹簧。质量-弹簧系统采用外支撑的形式,使得开关能够稳定地识别冲击信号。设计的固定电极为两段悬臂梁式的弧形结构,相比于一体式的圆环形结构电极具有更低的刚度,从而延长开关的闭合时间。设计在质量块中心位置的止挡柱结构,在过载情况下对弹簧起到了保护作用。最后,采用ANSYS仿真软件对设计完成的开关模型进行动态性能仿真分析。在20g、4ms的半正弦加速度作用下,开关响应时间和闭合时间分别为1.5ms和155μs。在500g过载加速度作用下,仿真得到的开关结构应力小于镍屈服极限,结果表明开关具有抗过载性。采用叠层光刻、微电铸、溅射以及牺牲层等工艺进行了开关的制作。在制作过程中,引入线宽补偿的方法降低开关的制作误差。制得的开关整体尺寸为3850μm×3850μm×240μm,采用陶瓷片封装壳对制得的开关进行了封装。最后,采用落锤系统和离心机对开关分别进行了动、静态性能测试。测试结果表明开关的加速度阈值在20g~30g之间,对应的响应时间和闭合时间分别为2ms和240μs,且开关闭合无弹跳现象,表明开关具有较好的接触效果。