電容式微加速度傳感器封裝應(yīng)力及其穩(wěn)定性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-14 00:10
封裝技術(shù)是微加速度計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)之一,封裝效應(yīng)引起的穩(wěn)定性問(wèn)題已經(jīng)成為微加速度計(jì)向高精度應(yīng)用領(lǐng)域邁進(jìn)的最大障礙之一。為系統(tǒng)地研究封裝效應(yīng)與微加速度計(jì)穩(wěn)定性的關(guān)系,本文以電容式微加速度計(jì)為對(duì)象,建立了包括硅芯片-玻璃-封裝膠-基底的封裝模型,利用有限元分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,研究了器件經(jīng)過(guò)溫度變化、常溫長(zhǎng)期貯存、不同溫度循環(huán)以及不同時(shí)期高溫實(shí)驗(yàn)后輸出的變化;诜庋b材料特性與結(jié)構(gòu)應(yīng)力和變形之間的關(guān)系,闡明了封裝影響微加速度計(jì)穩(wěn)定性的根本物理機(jī)理。本文的主要研究工作如下:(1)基于微加速度計(jì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和封裝工藝特點(diǎn),建立了包括硅芯片-玻璃-封裝膠-基底的封裝結(jié)構(gòu)模型,結(jié)合器件工作原理確定了影響微加速度計(jì)穩(wěn)定性的敏感結(jié)構(gòu)關(guān)鍵變形。利用多層結(jié)構(gòu)界面熱應(yīng)力應(yīng)變理論,分析了影響關(guān)鍵變形的主要因素,包括封裝材料參數(shù)和溢膠等。(2)針對(duì)封裝膠材料粘彈性特性,制作了膠體標(biāo)準(zhǔn)試樣,利用動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析儀(DMA)測(cè)試了不同溫度下的松弛模量。根據(jù)時(shí)溫等效原理,建立了應(yīng)力松弛主曲線。分別利用Maxwell模型和Prony級(jí)數(shù)對(duì)封裝膠的應(yīng)力松弛特性進(jìn)行了描述和表征,獲得了其在常溫下的應(yīng)力松弛參數(shù)。(3)基于封裝結(jié)構(gòu)模型,研...
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:102 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
器件級(jí)封裝工藝
芯片“邊緣”粘貼
電容式微加速度計(jì)模型及檢測(cè)原理示意圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]硼摻雜硅翹曲對(duì)微加速度計(jì)靈敏度的影響[J]. 彭倍,周吳,李倫,于慧君,彭鵬,何曉平. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[2]電容式微加速度計(jì)的刻度溫漂的半解析模型[J]. 何江波,謝進(jìn),何曉平,杜連明,周吳. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(01)
[3]基于閉環(huán)靈敏度的微加速度計(jì)制造誤差的評(píng)估[J]. 何江波,謝進(jìn),何曉平,杜連明,周吳. 儀表技術(shù)與傳感器. 2015(08)
[4]石英撓性加速度計(jì)零偏分析與建模方法[J]. 王洪,李磊民,黃玉清. 自動(dòng)化儀表. 2014(11)
[5]基于相關(guān)向量機(jī)的MEMS加速度計(jì)零偏溫漂補(bǔ)償[J]. 徐哲,劉云峰,董景新. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(11)
[6]室溫硫化硅橡膠彈性模量和熱膨脹系數(shù)的測(cè)定方法[J]. 江晨暉,胡丹霞,楊楊. 合成橡膠工業(yè). 2013(05)
[7]硅微諧振加速度計(jì)的溫度特性[J]. 王巍,王巖,莊海涵,邢朝洋. 中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(02)
[8]基于有限元法的MEMS加速度計(jì)熱應(yīng)力分析[J]. 游俠飛,吳昌聚,鄭陽(yáng)明,金仲和. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(02)
[9]微加速度計(jì)啟動(dòng)漂移特性研究與實(shí)驗(yàn)[J]. 代剛,李枚,杜連明,何曉平,蘇偉,邵貝貝. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(10)
[10]一種基于BCB鍵合技術(shù)的新型MEMS圓片級(jí)封裝工藝[J]. 何洪濤. 微納電子技術(shù). 2010(10)
碩士論文
[1]微機(jī)械電容式加速度計(jì)的系統(tǒng)分析[D]. 胡雪梅.西安電子科技大學(xué) 2006
本文編號(hào):3081152
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:102 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
器件級(jí)封裝工藝
芯片“邊緣”粘貼
電容式微加速度計(jì)模型及檢測(cè)原理示意圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]硼摻雜硅翹曲對(duì)微加速度計(jì)靈敏度的影響[J]. 彭倍,周吳,李倫,于慧君,彭鵬,何曉平. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[2]電容式微加速度計(jì)的刻度溫漂的半解析模型[J]. 何江波,謝進(jìn),何曉平,杜連明,周吳. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(01)
[3]基于閉環(huán)靈敏度的微加速度計(jì)制造誤差的評(píng)估[J]. 何江波,謝進(jìn),何曉平,杜連明,周吳. 儀表技術(shù)與傳感器. 2015(08)
[4]石英撓性加速度計(jì)零偏分析與建模方法[J]. 王洪,李磊民,黃玉清. 自動(dòng)化儀表. 2014(11)
[5]基于相關(guān)向量機(jī)的MEMS加速度計(jì)零偏溫漂補(bǔ)償[J]. 徐哲,劉云峰,董景新. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(11)
[6]室溫硫化硅橡膠彈性模量和熱膨脹系數(shù)的測(cè)定方法[J]. 江晨暉,胡丹霞,楊楊. 合成橡膠工業(yè). 2013(05)
[7]硅微諧振加速度計(jì)的溫度特性[J]. 王巍,王巖,莊海涵,邢朝洋. 中國(guó)慣性技術(shù)學(xué)報(bào). 2013(02)
[8]基于有限元法的MEMS加速度計(jì)熱應(yīng)力分析[J]. 游俠飛,吳昌聚,鄭陽(yáng)明,金仲和. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(02)
[9]微加速度計(jì)啟動(dòng)漂移特性研究與實(shí)驗(yàn)[J]. 代剛,李枚,杜連明,何曉平,蘇偉,邵貝貝. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(10)
[10]一種基于BCB鍵合技術(shù)的新型MEMS圓片級(jí)封裝工藝[J]. 何洪濤. 微納電子技術(shù). 2010(10)
碩士論文
[1]微機(jī)械電容式加速度計(jì)的系統(tǒng)分析[D]. 胡雪梅.西安電子科技大學(xué) 2006
本文編號(hào):3081152
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