二维电容式硅微加速度传感器的刚度求解

硅微电容式加速度传感器具有灵敏度高、噪音低、漂移小、功耗低、结构简单等优点 ,在军民两用市场中有着广泛的应用前景。本文针对自主开发设计的一种带折叠梁的二维叉指电容式硅微加速度传感器 ,采用力法求解了其主轴刚度 ,为进一步研究该二维微加速度传感器的动态响应特性提供了理论依据     

二维电容式硅微加速度传感器的刚度求解

硅微电容式加速度传感器具有灵敏度高、噪音低、漂移小、功耗低、结构简单等优点，在军民两用市场中有着广泛的应用前景。本文针对自主开发设计的一种带折叠梁的二维叉指电容式硅微加速度传感器，采用力法求解了其主轴刚度，为进一步研究该二维微加速度传感器的动态响应特性提供了理论依据。     

硅微电容式加速度传感器结构设计

通过建立传感器的力学模型,对硅微电容式加速度传感器的特性作了详细的分析与讨论,为系统结构的优化设计提供了理论基础。     

电容式加速度传感器结构的计算机仿真

针对硅梁论述了微机械电容式加速度传感器的工作原理,应用有限元分析方法对三种不同的硅梁结构对加速度计进行结构建模,并模拟分析了三种不同的梁的加速度计结构的第一和第二模态,1g加速度下的挠度,以及存在预应力情况下结构的第一、第二模态响应频率,得到了最优的双梁结构,并在试验中得到验证,最终研制出了高水平的电容式加速度传感器。     

MEMS加速度传感器的原理及分析

主要介绍了五种目前常见的基于MEMS技术的加速度传感器,从物理结构的角度对这几种传感器的测量原理进行了分析,不但着重介绍了已经较为成熟且形成产业化的硅微电容式、压阻式、热电耦式加速度传感器,而且对目前较为前沿的光波导式加速度传感器也进行了一些分析和介绍。     

热对流式双轴加速度传感器及其在消费类电子产品中的应用

以半导体技术和微机电加工工艺设计、制造的MEMS传感器,因其集成度高,并可与信号处理电路集成在一起,从而大大降低了生产成本,已经在汽车、消费和通信电子领域得到了广泛的应用。MEMS硅悬臂木梁加速度传感器、电容式加速度传感器已经应用得很普遍了。一种采用全新构造,并具有数     

微型硅加速度传感器

介绍微型硅加速度传感器的研制概况，阐述微型硅电容式加速度传感器的工作原理、制作工艺技术，并对封装后的测试结果进行分析与探讨。     

利用SOI材料提高触觉传感阵列的性能

利用半导体材料、平面工艺和微机械加工研制触觉传感器是当前触觉传感器研究开发的一个重要方面,其中硅膜片电容式触觉传感阵列则是在研究中被广泛采用的结构.然而,触觉传感阵列的性能常受到微机械加工精度的限制.为了提高电容式触觉传感阵列的性能,本工作以SOI材料中异质结界面作为深槽腐蚀中腐蚀自停止界面,以提高硅膜片的表面平整度和厚度均匀性.在此基础上研制了 16×16硅膜片电容式触觉传感阵列,得到了较好的结果.     

一种硅四层键合的高对称电容式加速度传感器

提出了一种利用体微机械加工技术制作的硅四层键合高对称电容式加速度传感器.采用硅/硅直接键合技术实现中间对称梁质量块结构的制作,然后采用硼硅玻璃软化键合方法完成上、下电极的键合.在完成整体结构圆片级真空封装的同时,通过引线腔结构方便地实现了中间电极的引线.传感器芯片大小为6.8mm×5.6mm×1.68mm,其中敏感质量块尺寸为3.2mm×3.2mm×0.84mm.对封装的传感器性能进行了初步测试,结果表明制作的传感器漏率小于0.1×10-9cm3/s,灵敏度约为6pF/g,品质因子为35,谐振频率为489Hz.     

基于MEMS的硅微压阻式加速度传感器设计

硅微加速度传感器是MEMS器件中的一个重要分支,具有十分广阔的应用前景。由于硅微加速度传感器具有响应快、灵敏度高、精度高、易于小型化等优点,而且该种传感器在强辐射作用下能正常工作,因而在近年来发展迅速。文章首先对传感器结构及工作原理进行了简单介绍,给出了一种基于MEMS技术制作的压阻式硅微加速度传感器的结构和工艺,并对制作的加速度传感器样品进行了动态测试,测试结果表明与理论设计值基本吻合。     

基于MEMS的电容式传感器信号调理电路设计

为了提高（Micro-electro-mechanical Systems,MEMS）微机电系统电容式传感器测量低电容的灵敏度,提出了一种MEMS电容式传感器调理电路,并采用绝缘硅片（SOI）MEMS电容式加速度传感器组成了完整的电容测量系统。该信号调理电路采用了一组片上电容阵列用以抵消电容结构的失配。并且采用可调的方形波发生器来调谐系统的灵敏性,以此弥补电子装置制成后产生的变化。电路采是0.18-μm CMOS 技术设计并制成,测量结果显示,提出的测量系统能够准确测量到MEMS传感器的电容变化以及加速度,证明了信号调理电路的正确性和精确性。     

一种硅四层键合的高对称电容式加速度传感器

提出了一种利用体微机械加工技术制作的硅四层键合高对称电容式加速度传感器.采用硅/硅直接键合技术实现中间对称梁质量块结构的制作,然后采用硼硅玻璃软化键合方法完成上、下电极的键合.在完成整体结构圆片级真空封装的同时,通过引线腔结构方便地实现了中间电极的引线.传感器芯片大小为6.8mm×5.6mm×1.68mm,其中敏感质量块尺寸为3.2mm×3.2mm×0.84mm.对封装的传感器性能进行了初步测试,结果表明制作的传感器漏率小于0.1×10-9cm3/s,灵敏度约为6pF/g,品质因子为35,谐振频率为489Hz.     

基于SOI的集成硅微传感器芯片的制作

为满足小体积、多参数测量的要求,采用SOI硅片,设计了一种测量三轴加速度、绝对压力、温度参数的单片集成硅微传感器,其中加速度、绝对压力传感器基于掺杂硅压阻效应,温度传感器基于掺杂硅电阻温度效应.根据集成传感器的结构,制定了相应的制备工艺步骤.针对芯片上各电阻间金属引线的可靠性问题和加速度传感器质量块吸附问题提出了有效的改进方法.最后给出了集成传感器芯片的性能测试结果.     

基于SOI的集成硅微传感器芯片的制作

为满足小体积、多参数测量的要求,采用SOI硅片,设计了一种测量三轴加速度、绝对压力、温度参数的单片集成硅微传感器,其中加速度、绝对压力传感器基于掺杂硅压阻效应,温度传感器基于掺杂硅电阻温度效应.根据集成传感器的结构,制定了相应的制备工艺步骤.针对芯片上各电阻间金属引线的可靠性问题和加速度传感器质量块吸附问题提出了有效的改进方法.最后给出了集成传感器芯片的性能测试结果.     

新结构的硅一体化微加速度传感器

本文介绍了一种新结构的硅一体化微加速度传感器，理论和实验结果表明，这种传感器与传统硅微机械结构加速度传感器相经具有温度特性好，工艺简单和成品率高等优点，这种结构特别适合制作谐振传感器。     

微硅加速度传感器的发展

本文介绍了微硅加速度传感器自六、七十代发展至今,其代表产品的特点,对微硅加速度计三种典型代表形式进行了分析、指出其优缺点,并对目前微硅加速度计的发展趋势－检测空间加速度的三维加速度计进行了重点讨论。     

电容式加速度传感器设计及工艺加工北大核心

针对精确制导的应用需求,设计了一种量程为100g"三明治"电容式加速度传感器,通过ANSYS仿真软件在100g及10 000g高过载条件下进行应力分析和模态分析,并通过Matlab分析、优化结构参数从而确定传感器敏感结构的具体尺寸。利用阻抗分析仪分析得到了传感器的静态电容为14.09 pF,结构输出灵敏度为0.281 8 pF/g,传感器的输出灵敏度为13.5μV/g。根据结构特性设计工艺流程并进行关键工艺加工:硅基质量块双面湿法腐蚀、ICP干法刻蚀及玻璃通孔电镀工艺。最终,通过实验验证电容式加速度传感器设计的可行性。     

硅传感器反应离子刻蚀的观察

六十年代发展起来的微电子技术,已大大影响了人类社会的面貌,而由微电子技术与机械学相互交叉而诞生的微机械技术,正成为一项新的产业。微电子技术以硅的平面加工技术为主,其制造工艺一般在表面几十微米以内。而微机械的厚度(或深度)往往达到几百微米,因此,必须研究硅的深加工技术以适应微机械的需求。本文以制作一种以玻璃为衬底的单晶硅叉指电容式加速度传感器为目的,开展了离子刻蚀技术的研究[1]。硅的反应离子刻蚀是一个复杂的辉光放电等离子体物理一化学作用过程。该技术早期存在刻蚀速率低,不能获得高的深宽比,掩膜选择比不高等技术障…     

带有静电自检测功能的高灵敏度加速度传感器

研究了一种带有自检功能的在平面内自限制压阻式加速度传感器.为实现该加速度传感器,提出了一套新的体硅微机械工艺,使用普通硅片取代SOI硅片来制作器件.传感器采用在深槽侧壁(悬臂梁弯曲的表面)制作压阻的方法,灵敏度比在硅表面上制作压阻的传统器件高近一倍.传感器利用集成在内的静电驱动器,实现电自检测功能.     

MEMS高温电容式压力传感器的研制与测试

介绍了一种用硅-硅键合MEMS技术制作的高温电容式压力传感器,并给出了详细的制作工艺.文中对测试装置、测试电路进行了介绍和深入分析,最后用此测试电路对制作的传感器器件进行了高温测试,测试结果表明这种微传感器可在低于350℃的条件下正常工作,且具有很大的线性工作范围、良好的稳定性和较高的灵敏度,其应用前景十分广阔.