微加速度傳感器的結構特性與仿真研究.pdf

1、微機械系統(tǒng)（MEMS）以其微型化、集成化等優(yōu)點，在汽車工業(yè)、生物醫(yī)學、信息、軍事和航天工程等領域具有極為廣泛的應用和廣闊的前景。然而，傳統(tǒng)的研究微機電系統(tǒng)的方法一般是在對材料進行研究的基礎上，分析器件的結構以及工藝過程，制備器件之后再檢測器件的性能，這一過程既延長了研發(fā)時間，又增加了研發(fā)成本。進行計算機輔助設計能夠有效地縮短研發(fā)時間，降低成本，在計算機上模擬器件制作工藝的工藝過程，生成三維模型，進行性能仿真這三個步驟可以同時進行。目前，

2、國內(nèi)關于用計算機輔助設計方法進行傳感器研究的相關文獻較少，這種研究方法還不太完善。
　　本文介紹了微機電系統(tǒng)的應用與發(fā)展以及微機電系統(tǒng)計算機輔助設計流程，該流程僅需通過二維掩膜板的結構設計、規(guī)劃布局與工藝流程的設計生成三維模型，從材料數(shù)據(jù)庫中提取元器件材料特性將其添加進入幾何模型從而生成完整的三維實體模型，劃分網(wǎng)格進行多物理場耦合分析以及系統(tǒng)級仿真分析與模擬；此外，對半導體制造加工工藝進行了簡單介紹。
　　本文以研究路線較為

3、成熟的加速度傳感器為例，在研究了電容式加速度傳感器工作原理之后，選擇了變極距式電容加速度計，并利用專業(yè)計算機仿真軟件IntelliSuite對電容式加速度傳感器的兩類敏感結構進行建模分析研究。確定了傳感器建模分析的流程，完成了器件敏感結構的版圖設計，進行了懸臂梁結構和梳齒式結構電容式加速度傳感器敏感結構的靜力學和動力學仿真分析。
　　比較了單梁長度、寬度、厚度對器件結構的影響，從而優(yōu)化器件的性能。結果表明：可以通過增加梁長、減小寬