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新型MEMS压阻高冲击加速度传感器技术研究

作　者: 何洪涛
导　师: 柴常春; 杨拥军
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 微电子机械系统高冲击压阻
分类号: TP212
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

微电子机械系统（MEMS/MST）是始于上世纪七十年代发展起来的一项技术，在九十年代得到了全面而巨大的发展，由于MEMS采用与集成电路工艺相兼容的加工技术，具有微型化、低成本、可批量生产、一致性高等特点，对于实现整个系统微型化的意义是不言而喻的。采用MEMS技术制造的新型微加速度传感器已经广泛应用在军事、汽车电子、航天航空、地质勘探、灾害预报等方面，实现了系统的智能化和低成本制造。压阻类的MEMS高冲击微加速度传感器，具有频率响应快、灵敏度高、精度高、易于小型化等优点，在地质勘探、军事等领域得到了广泛的应用。本文提出并实现了一种8梁固支弹性梁高冲击压阻加速度传感器结构，并且制定了从设计、加工、封装到冲击测试的整套方法。这种高冲击压阻加速度传感器具备较高的谐振频率，很宽的频率响应范围，以及较好的抑制横向灵敏度的特点。本文的主要研究内容包括:首先阐述MEMS技术发展概况，论述论文的研究背景和国内外的技术现状。第二章详细讨论了MEMS原理和高冲击加速度传感器设计与仿真技术。第三章讨论了MEMS高冲击加速度传感器制造工艺，分析了单项技术和工艺监控的办法。第四章重点研究了冲击测试电路的设计。第五章讨论高冲击加速度传感器封装技术。第六章详细给出了冲击测试的几种办法，并且提供了本研究的最终测试结果。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-19
  1.1 MEMS技术发展和应用概述  7-16
  1.2 研究背景  16
  1.3 国内外现状  16
  1.4 研究目的和意义  16-17
  1.5 研究内容  17-19
第二章高冲击压阻加速度传感器设计和仿真  19-37
  2.1 总体方案设计  19
  2.2 压阻式传感器工作原理  19-20
  2.3 硅压阻效应机理  20-24
  2.4 压阻高冲击加速度传感器设计  24-28
  2.5 压阻高冲击加速度传感器结构仿真设计  28-32
  2.6 封装设计  32-33
  2.7 可靠性设计  33-34
  本章小结  34-37
第三章高冲击压阻加速度传感器制造工艺  37-55
  3.1 压阻高冲击加速度传感器芯片工艺设计  37-38
  3.2 单项技术研究  38-55
第四章冲击电路设计  55-61
  4.1 冲击电路原理  55
  4.2 电路信号路径分析  55
  4.3 主要电路部分参数  55-61
第五章高冲击加速度传感器封装技术研究  61-65
  5.1 一级封装——无引线环氧封装技术  61-62
  5.2 二级封装——壳体灌封  62-65
第六章冲击测试技术研究  65-77
  6.1 冲击测试  65-70
  6.2 冲击测试实验总结  70-71
  6.3 可靠性设计和测试  71-77
第七章结束语  77-78
致谢  78-79
参考文献  79-80
研究成果  80-81

新型MEMS压阻高冲击加速度传感器技术研究

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