基于非硅MEMS的新型微機(jī)械加速度計(jì)若干技術(shù)的研究.pdf

1、加速度傳感器就是MEMS技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域之一。MEMS慣導(dǎo)加速度傳感器是微慣性測(cè)量組合(MIMU)的核心部件，在軍用航空和民用相關(guān)領(lǐng)域有重要的發(fā)展前景，研究高性能的MEMS慣導(dǎo)加速度計(jì)已成為世界各國(guó)的研究熱點(diǎn)?；贛EMS 技術(shù)制造出的微機(jī)械加速度計(jì)不但具有體積微小化、功能集成化的特點(diǎn)，而且可靠性得到了提高，并且降低了成本，這對(duì)于許多高新技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展具有重要意義。 本文以目前最具吸引力的電容式微加速度計(jì)作為研究對(duì)象，對(duì)其

2、總體結(jié)構(gòu)、加工工藝進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并對(duì)加工出的微加速度計(jì)進(jìn)行了電路測(cè)試。具體包括以下幾個(gè)方面： 1.對(duì)微加速度計(jì)的工作原理及檢測(cè)原理進(jìn)行了分析。 2.確定電容式微加速度計(jì)作為研究對(duì)象，分析了電容式微加速度計(jì)的幾種典型結(jié)構(gòu)，綜合性能指標(biāo)及加工的難易程度選擇了相對(duì)簡(jiǎn)單的三明治式結(jié)構(gòu)。為了改善器件性能，提高量程，采用多軸結(jié)構(gòu)，并將上、中、下極板設(shè)計(jì)為高對(duì)稱性的圓形結(jié)構(gòu)。利用ANSYS 軟件對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真分析。且通過(guò)下極板的特殊設(shè)計(jì)

3、，實(shí)現(xiàn)微加速度計(jì)對(duì)稱性的檢測(cè)，使其具有自檢功能。 3.加工工藝的研究設(shè)計(jì)。結(jié)合實(shí)驗(yàn)室工藝水平，制定以非硅MEMS加工技術(shù)為基礎(chǔ)的工藝流程。整個(gè)工藝流程主要包括玻璃工藝、刻蝕工藝、犧牲層釋放工藝和焊接工藝等幾部分，涵括了濺射、光刻、電鍍、干法刻蝕、濕法腐蝕等典型的工藝步驟。 4.電路性能檢測(cè)。使用電容測(cè)試專用芯片MS3110 對(duì)加工出的微加速度計(jì)進(jìn)行檢測(cè)，利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)MS3110的內(nèi)部參數(shù)調(diào)節(jié)，使其工作在較好的線性范圍