FBAR微加速度計(jì)設(shè)計(jì).pdf

1、FBAR微加速度計(jì)是微慣性技術(shù)與 RF MEMS技術(shù)交叉的新型電聲諧振式微加速度計(jì)，可望滿足對微加速度計(jì)性能、可靠性和可制造性的綜合要求。本文旨在解決FBAR微加速度計(jì)的4個(gè)關(guān)鍵基礎(chǔ)問題：力敏機(jī)理、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、溫度補(bǔ)償和集成制造工藝，為FBAR微加速度計(jì)的開發(fā)奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。
　　針對目前對FBAR力敏機(jī)理認(rèn)識的不足，從具有纖鋅礦結(jié)構(gòu)的 AlN壓電薄膜彈性常數(shù)-應(yīng)力特性的第一性原理計(jì)算入手，分析應(yīng)力致 FBAR諧振頻率偏移的力敏

2、機(jī)理，提出了 FBAR微分-綜合法建立FBAR力敏特性的的多尺度計(jì)算仿真模型。
　　針對現(xiàn)有的兩種 FBAR微加速度計(jì)表頭構(gòu)架可制造性較差的問題，提出了膜片上FBAR結(jié)構(gòu)的微加速度計(jì)表頭新結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了從慣性力到膜片應(yīng)力、再從膜片應(yīng)力到FBAR諧振頻率偏移的兩級換能器的集成化。設(shè)計(jì)了該結(jié)構(gòu)表頭的實(shí)例，并分析得到其靈敏度可達(dá)數(shù) KHz/g。
　　針對溫度造成FBAR諧振頻率漂移的問題，采取了在 FBAR中增加溫度補(bǔ)償層的元件級方