本文關(guān)鍵詞：一種具有應(yīng)力隔離結(jié)構(gòu)的扭擺式電容加速度計

  更多相關(guān)文章： 微機(jī)電系統(tǒng) 加速度計 溫漂 隔離應(yīng)力 ICP刻蝕

【摘要】：基于硅-玻璃鍵合工藝的扭擺式加速度計,其信號輸出對扭轉(zhuǎn)梁上的應(yīng)力極敏感,而微加工過程中由于硅、玻璃兩種材料熱膨脹系數(shù)不匹配,會在扭轉(zhuǎn)梁上引入較大的熱應(yīng)力,進(jìn)而引起加速度計溫度漂移。為此,提出一種具有應(yīng)力隔離結(jié)構(gòu)的扭擺式電容加速度計。通過緩沖折疊梁和內(nèi)支撐框架的優(yōu)化組合,使熱應(yīng)力難以傳遞到扭轉(zhuǎn)梁上,從而有效降低加速度計的溫度漂移。使用ANSYS軟件對加速度計進(jìn)行了模態(tài)和熱應(yīng)力分析,結(jié)果表明:工作模態(tài)的固有頻率為1 352 Hz,遠(yuǎn)小于其他干擾模態(tài)的頻率;加速度計的靈敏度為0.386pF/g(g=9.8m/s2);相同條件下,不帶隔離結(jié)構(gòu)的扭擺加速度計的熱應(yīng)力主要集中在扭轉(zhuǎn)梁的末端,其最大應(yīng)力約100 MPa;具有應(yīng)力隔離結(jié)構(gòu)的加速度計,其熱應(yīng)力主要集中在緩沖折疊梁上,而扭轉(zhuǎn)梁上的應(yīng)力約為1.7 MPa,僅為前者的1.7%。采用硅-玻璃鍵合和電感耦合等離子體(ICP)刻蝕工藝,完成了加速度計芯片的制作。
【作者單位】： 重慶大學(xué)新型微納器件與系統(tǒng)技術(shù)重點(diǎn)學(xué)科實驗室;重慶大學(xué)光電技術(shù)及系統(tǒng)教育部重點(diǎn)實驗室;
【關(guān)鍵詞】： 微機(jī)電系統(tǒng) 加速度計 溫漂 隔離應(yīng)力 ICP刻蝕
【基金】：中國工程物理研究院超精密加工技術(shù)重點(diǎn)實驗室開放課題基金資助項目(KF130006) 高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項科研基金資助項目(20120191120022)
【分類號】：TH824.4
【正文快照】： 0引言溫度漂移是影響電容式加速度計測量精度的關(guān)鍵因素之一,如何減小溫漂一直是加速度計乃至其他微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)傳感器的研究重點(diǎn)[1]�；诠�-玻璃鍵合(SOG)和電感耦合等離子體(ICP)刻蝕的體硅工藝是制作電容式加速度計的典型工藝,但由于硅、玻璃兩種材料熱膨脹系數(shù)不匹配,

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本文編號：1128909