本文關(guān)鍵詞：復(fù)合量程微加速度計(jì)抗高過載技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著MEMS技術(shù)的廣泛應(yīng)用，加速度計(jì)陣列研究已經(jīng)成為MEMS器件研究的重要研究方向。復(fù)合量程加速度計(jì)是覆蓋0-10g到0-1萬(wàn)g的加速度計(jì)陣列，應(yīng)用領(lǐng)域涉及到工業(yè)，國(guó)防等社會(huì)生活的許多方面。在高過載環(huán)境下復(fù)合量程加速度計(jì)應(yīng)用還存在著需要解決的問題：1.在測(cè)量高g值加速度時(shí)，復(fù)合量程加速度計(jì)低量程模塊正常。2.復(fù)合量程加速度計(jì)的封裝抗高過載能力不能滿足復(fù)合量程加速度計(jì)正常工作。3.復(fù)合量程加速度計(jì)在多次高過載沖擊下性能的穩(wěn)定性差。 本文通過對(duì)復(fù)合量程加速度計(jì)的抗過載能力測(cè)試，分析復(fù)合量程加速度計(jì)在高過載環(huán)境中存在的問題，提出適合提高復(fù)合量程加速度計(jì)抗高過載性能的解決方案。對(duì)優(yōu)化后的復(fù)合量程加速度計(jì)測(cè)試表明所設(shè)計(jì)的加速度計(jì)結(jié)構(gòu)和封裝具有可行性和適用性，能夠很好地滿足復(fù)合量程加速度計(jì)在高過載環(huán)境下工作要求。 論文中分析復(fù)合量程加速度計(jì)高過載環(huán)境下失效機(jī)理。并對(duì)復(fù)合量程加速度計(jì)進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)測(cè)試，分析出在過載環(huán)境下出現(xiàn)的問題。結(jié)合理論分析提出復(fù)合量程加速度計(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案和封裝結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。對(duì)優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)使用ANSYS有限元軟件進(jìn)行仿真分析，結(jié)果表明復(fù)合量程加速度計(jì)結(jié)構(gòu)抗過載能力提高，能夠滿足2萬(wàn)g抗過載要求。針對(duì)復(fù)合量程加速度計(jì)在實(shí)驗(yàn)測(cè)試中封裝出現(xiàn)的問題，重新設(shè)計(jì)加速度計(jì)封裝，使用有限元方法進(jìn)行仿真分析管殼，貼片膠及灌封膠對(duì)復(fù)合量程加速度計(jì)封裝的影響，并確定封裝結(jié)構(gòu)參數(shù)。試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明優(yōu)化后的復(fù)合量程加速度計(jì)抗過載能力有了明顯提高，能過滿足2萬(wàn)g加速度過載的要求。
【關(guān)鍵詞】：復(fù)合量程微加速度計(jì) 封裝 ANSYS仿真
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH824.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1. 緒論9-17
• 1.1 研究課題背景及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 MEMS 加速度計(jì)可靠性研究現(xiàn)狀11
• 1.2.2 高過載加速度計(jì)發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.2.3 微加速度計(jì)陣列研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文主要工作及安排15-17
• 2. 高過載情況下失效機(jī)理的研究17-27
• 2.1. MEMS 器件失效的研究方法17-18
• 2.1.1 器件失效方法17-18
• 2.1.2 材料失效18
• 2.2 高過載情況下常見 MEMS 器件失效機(jī)理18-21
• 2.2.1 結(jié)構(gòu)失效常見機(jī)理18-20
• 2.2.2 封裝在過載環(huán)境中的重要性及失效機(jī)理進(jìn)行介紹20
• 2.2.3 提高 MEMS 加速度計(jì)抗過載能力的建議20-21
• 2.3 復(fù)合量程微加速度計(jì)介紹21-22
• 2.4 加速度計(jì)在高過載情況下的響應(yīng)及分析22-26
• 2.4.1 過載載荷模型22-23
• 2.4.2 復(fù)合量程微加速度計(jì)模型23-24
• 2.4.3 結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析24-25
• 2.4.4 結(jié)構(gòu)靈敏度分析25
• 2.4.5 固有頻率分析25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 3. 復(fù)合量程微加速度計(jì)抗高過載能力測(cè)試27-41
• 3.1 復(fù)合量程微加速度計(jì)動(dòng)靜態(tài)性能測(cè)試27-31
• 3.1.1 壓阻參數(shù)測(cè)試27-28
• 3.1.2 0-10g 靜態(tài)性能指標(biāo)測(cè)試28-29
• 3.1.3 0-10g 動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)測(cè)試29-31
• 3.2 復(fù)合量程微加速度計(jì)抗過載性能測(cè)試31-38
• 3.2.1 馬歇特錘試驗(yàn)31-33
• 3.2.2 霍普金森桿試驗(yàn)33-36
• 3.2.3 復(fù)合量程微加速度計(jì)封裝抗高過載能力測(cè)試36-38
• 3.3 復(fù)合量程微加速度計(jì)抗過載分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析38-39
• 3.4 復(fù)合量程微加速度計(jì)抗高過載優(yōu)化方案39
• 3.5 本章小結(jié)39-41
• 4. 復(fù)合量程微加速度計(jì)結(jié)構(gòu)抗高過載優(yōu)化設(shè)計(jì)41-52
• 4.1 0-10g 復(fù)合量程微加速度計(jì)低量程結(jié)構(gòu)的優(yōu)化41-47
• 4.1.1 復(fù)合量程微加速度計(jì)低量程結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析41-43
• 4.1.2 低量程結(jié)構(gòu)靜力學(xué)仿真分析43-44
• 4.1.3 低量程結(jié)構(gòu)模態(tài)仿真分析44-45
• 4.1.4 低量程結(jié)構(gòu)壓阻電橋的布置及結(jié)構(gòu)靈敏度45-47
• 4.1.5 低量程結(jié)構(gòu)的抗高過載分析47
• 4.2 復(fù)合量程微加速度計(jì)高量程結(jié)構(gòu)的優(yōu)化分析47-51
• 4.2.1 復(fù)合量程微加速度計(jì)高量程結(jié)構(gòu)的優(yōu)化47-50
• 4.2.2 高量程結(jié)構(gòu)壓阻電橋的布置及結(jié)構(gòu)靈敏度50-51
• 4.2.3 高量程結(jié)構(gòu)的抗高過載分析51
• 4.3 本章小結(jié)51-52
• 5. 復(fù)合量程微加速度計(jì)抗過載封裝設(shè)計(jì)52-63
• 5.1 封裝工藝52-54
• 5.1.1 管殼選擇52-53
• 5.1.2 貼片工藝53
• 5.1.3 引線鍵合53
• 5.1.4 灌封53
• 5.1.5 封冒53-54
• 5.2 封裝設(shè)計(jì)及封裝結(jié)構(gòu)過載仿真54-62
• 5.2.1 封裝結(jié)構(gòu)介紹54
• 5.2.2 結(jié)構(gòu)仿真54-62
• 5.5 本章小結(jié)62-63
• 6. 總結(jié)與展望63-65
• 6.1 研究工作總結(jié)63
• 6.2 研究工作展望63-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及取得的成果69-70
• 致謝70

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李枚;微電子封裝技術(shù)的發(fā)展與展望[J];半導(dǎo)體技術(shù);2000年05期

2 李秀清,周繼紅;MEMS封裝技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J];半導(dǎo)體情報(bào);2001年05期

3 張振海;李科杰;任憲仁;劉俊;;高過載三維MEMS加速度傳感器敏感芯片設(shè)計(jì)仿真與優(yōu)化[J];兵工學(xué)報(bào);2008年06期

4 姚軍;曹心寬;姜同敏;;可靠性強(qiáng)化試驗(yàn)定量評(píng)估方法[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2006年01期

5 高健飛;熊繼軍;郭濤;范波;;微加速度計(jì)在沖擊環(huán)境下的可靠性研究[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2008年02期

6 夏烈芳;郭濤;向婷;;復(fù)合量程加速度計(jì)抗過載技術(shù)的研究[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2010年03期

7 劉勐;張威;郝一龍;;用于高沖擊檢測(cè)硅基三軸集成壓阻式MEMS加速度芯片的建模與仿真[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2012年01期

8 唐軍;趙銳;石云波;劉俊;;高沖擊環(huán)境下MEMS大量程加速度傳感器結(jié)構(gòu)的失效分析[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2012年04期

9 蔣玉齊,程迎軍,許薇,張?chǎng)H,李昕欣,羅樂;高量程MEMS加速度計(jì)封裝工藝研究[J];傳感器技術(shù);2005年02期

10 童志義;MEMS加工技術(shù)及其工藝設(shè)備[J];電子工業(yè)專用設(shè)備;2004年01期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 蔣玉齊;高量程MEMS加速度計(jì)封裝研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所）;2004年

2 王濤;高g值環(huán)境典型微結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性及其測(cè)試技術(shù)研究[D];大連理工大學(xué);2008年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 李孝濤;微傾斜懸臂梁在振動(dòng)沖擊載荷下的可靠性分析[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

2 李偉;高g值硅微加速度計(jì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析[D];南京理工大學(xué);2005年

3 陳魯疆;復(fù)合量程壓阻式加速度傳感器陣列的研究[D];中北大學(xué);2006年

4 李艷梅;四梁雙層結(jié)構(gòu)壓阻式硅微加速度計(jì)的研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2006年

5 姜理利;多晶硅微懸臂梁斷裂失效的可靠性模型建立[D];東南大學(xué);2006年

6 毛海央;壓阻式微加速度計(jì)的誤差機(jī)理分析[D];中北大學(xué);2007年

  本文關(guān)鍵詞：復(fù)合量程微加速度計(jì)抗高過載技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：455064