MEMS微加速度計普遍被用在慣性導(dǎo)航、導(dǎo)引、汽車氣囊部署和運動控制系統(tǒng)等方面�；陔娙輦鞲械碾娙菔組EMS加速度計具有較低的溫度系數(shù)、功耗、制造成本以及可與傳統(tǒng)集成電路相集成等優(yōu)點。SOI硅片以其單晶特性良好、很容易加工出厚度很大的器件、很容易加工出具有高深寬比的結(jié)構(gòu)、器件的機(jī)械穩(wěn)定性良好、制造的器件的殘余應(yīng)力比較小以及器件的后續(xù)工藝更簡單等的優(yōu)點在傳感器領(lǐng)域中獲得普遍青睞。結(jié)合研究背景和現(xiàn)狀,本論文把基于SOI的三軸MEMS微加速度計為研究對象,先后對微加速度計的結(jié)構(gòu)設(shè)計、模型建立、仿真分析和加工工藝做出了研究。具體的研究如下:首先是介紹了MEMS技術(shù),然后介紹了SOI技術(shù)以及SOI技術(shù)在微加速度計領(lǐng)域的優(yōu)點。之后對各個不同種類基于不同傳感原理的微加速度計進(jìn)行比較。其次對于不同傳感原理的微加速度計在國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀做了簡單介紹。最后解釋了本文選擇基于SOI的三軸MEMS微加速度計這一課題作為研究對象的原因,并說明了本文的選擇此研究對象的研究意義。然后分析了微加速度計的基本原理,分析了采用差分電容的電容式微加速度計對應(yīng)的平行板電容器模型,研究了微加速度計的彈性梁結(jié)構(gòu)和梳齒電容的結(jié)構(gòu),... 

【文章來源】：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

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 微機(jī)電系統(tǒng)
        1.1.2 SOI技術(shù)
        1.1.3 微加速度計的分類
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究意義
    1.4 本文主要內(nèi)容
第二章 微加速度計工作原理
    2.1 加速度計基本原理
    2.2 電容式微加速度計原理
    2.3 設(shè)計的加速度計原理
        2.3.1 彈性梁結(jié)構(gòu)
        2.3.2 定齒均置結(jié)構(gòu)和定齒偏置結(jié)構(gòu)
        2.3.3 設(shè)計的加速度計結(jié)構(gòu)
        2.3.4 設(shè)計的加速度計數(shù)學(xué)模型
    2.4 本章小結(jié)
第三章 微加速度計結(jié)構(gòu)仿真
    3.1 有限元分析法和有限元仿真軟件ANSYS
        3.1.1 有限元分析法
        3.1.2 ANSYS Workbench19.1 簡介
    3.2 微加速度計結(jié)構(gòu)建模
    3.3 微加速度計的結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析
        3.3.1 靈敏度分析
        3.3.2 線性度分析
        3.3.3 量程分析
    3.4 微加速度計的結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析
        3.4.1 模態(tài)分析
        3.4.2 諧響應(yīng)分析
    3.5 微加速度計梁結(jié)構(gòu)仿真分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 微加速度計加工工藝研究
    4.1 設(shè)計的MEMS微加速度計工藝流程
    4.2 MEMS微加速度計的掩膜版設(shè)計
    4.3 重要工藝步驟研究
        4.3.1 硅片清洗
        4.3.2 摻硼擴(kuò)散
        4.3.3 生長氧化硅薄膜的工藝
        4.3.4 電子束蒸發(fā)鍍膜工藝
        4.3.5 光刻工藝
        4.3.6 干法刻蝕工藝
        4.3.7 腐蝕鋁的工藝研究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 全文總結(jié)及展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]IMUN S001慣性系統(tǒng)模塊 深迪半導(dǎo)體（上海）有限公司[J].   傳感器世界. 2019(01)
[2]掌握核“芯”科技,致力于MEMS器件與系統(tǒng)研發(fā)——河北美泰電子科技有限公司 潘亙主任[J].   傳感器世界. 2017(09)
[3]MXC400xXC單片集成三軸加速度計 美新半導(dǎo)體（無錫）有限公司[J].   傳感器世界. 2014(12)
[4]一種低噪聲MEMS加速度計設(shè)計與制作[J]. 宋萌,常洪龍,杜松杰,謝建兵,李鵬程.  傳感器與微系統(tǒng). 2014(09)
[5]基于變分優(yōu)化法的梯形直肋散熱板優(yōu)化設(shè)計[J]. 曹茹.  熱科學(xué)與技術(shù). 2013(01)
[6]Z軸完全差分電容式加速度傳感器設(shè)計分析[J]. 許高斌,韓成成,陳興.  微納電子技術(shù). 2012(12)
[7]不等高梳齒電容式三軸MEMS加速度傳感器[J]. 許高斌,朱華銘,陳興.  電子測量與儀器學(xué)報. 2011(08)
[8]光敏聚酰亞胺犧牲層工藝研究[J]. 彭自求,王軍,袁凱,何峰,蔣亞東.  微處理機(jī). 2010(05)
[9]微型慣性測量組合[J]. 丁衡高.  儀器儀表學(xué)報. 1996(S1)

碩士論文
[1]梳齒式微機(jī)械加速度計加工工藝研究[D]. 張文婷.華中科技大學(xué) 2015
[2]雙螺桿泵螺桿轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計及性能分析與優(yōu)化[D]. 陳盼盼.天津理工大學(xué) 2015
[3]新型Z軸差分電容式加速度傳感器研究[D]. 韓成成.合肥工業(yè)大學(xué) 2013
[4]基于SOI技術(shù)的MEMS慣性加速度計的設(shè)計與優(yōu)化[D]. 趙文靜.電子科技大學(xué) 2010
[5]變面積差分電容式微機(jī)械加速度傳感器的建模仿真[D]. 李元元.吉林大學(xué) 2007



本文編號：3159959