微驱动器作为MEMS器件的重要组成环节,在通信、医疗、航空等各方面的应用前景都非常广泛。相较于静电驱动、热驱动等驱动方式,微电磁驱动由于具有工作行程大、驱动电压低、响应快、输出力大等优点而备受青睐,也将在未来自动驾驶、万物互联的智能时代扮演更加重要的作用。尽管微电磁驱动器有诸多应用和优势,但是集成制造工艺复杂以及因Pull-in吸合失稳导致的可控行程短等问题仍然限制其在自动对焦等一系列工程方面的进一步应用。本文首先分析了微电磁驱动器中线圈产生电磁力的非线性,针对由于电磁力非线性导致的Pull-in吸合失稳,提出通过引入三阶非线性变刚度弹簧的方法来抑制微电磁驱动的Pull-in吸合失稳现象。根据上述原理利用夹紧-导向梁特性设计了一种“V型”非线性弹簧,通过COMSOL仿真分析了“V型”非线性弹簧参数变化对其非线性的影响,据此确定了“V型”弹簧的制造参数。进而运用能量法在理论上分析了器件的稳态可控行程,结果表明“V型”非线性变刚度弹簧相较于线性常刚度弹簧可将微电磁驱动器的稳态可控行程从初始气隙的1/3提高到60%左右。在微电磁驱动器一体化集成制造工艺的优化中,本文针对现有微电磁驱动器制造工艺存在的气隙控制不准、工艺复杂等缺陷,基于干膜光刻胶厚度厚、表面平整的优点,将干膜用作牺牲层材料,优化加工工艺的同时改善了器件表面性能。与此同时,克服了种子层开裂、结构脱落等问题,成功研制出悬空气隙为68μm、有效可动行程为45μm的一体化集成制造微电磁驱动器。测试结果表明所研制的“V型”弹簧具有与仿真结果一致的力-变形特性,而搭载“V型”非线性弹簧的微电磁驱动器可将器件的稳态可控行程扩展至初始气隙的66%以上。从而为非线性弹簧的设计、集成制造以及其在微电磁驱动方面的应用提供了参考和借鉴。