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高g微阵列加速度传感器系统的电气互联研究

作　者: 曹始建
导　师: 刘晓明
学　校: 电子科技大学
专　业: 精密仪器及机械
关键词: 高g加速度传感器电气互联模糊优化数据库冲击试验
分类号: TP212.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着侵彻武器系统的发展,其中作为引信关键惯性部件的传感器也有了新的发展要求,如:微型化、耐高冲击、散热性好、高可靠性、低成本等要求,尤其在侵彻钻地武器系统中具备耐高冲击值的传感器至关重要。如今传统的技术手段已经很难满足这些要求,而正在蓬勃发展的微机电系统(MEMS)技术和电气互联技术却恰恰满足了这些要求,从而共同推动了军事科技的发展。本论文来源于总装备部某军事预研项目,主要从事目前比较前沿的微阵列加速度传感系统电气互联研究,主要对微阵列加速度传感器进行互联封装和机械加固的研究,从而完成课题项目中重要的技术指标之一—达到1.5×10~5g加速度值,即微阵列加速度传感器在1.5×10~5g的加速度高冲击环境下,封装引线的电气互联性能正常。本论文研究内容主要包括如下四部分:1.定性地分析了影响微阵列加速度传感器系统的电气互联的因素如引线、芯片布局、封装外壳、封装材料、引线焊接强度等。2.对影响微阵列加速度传感器的引线焊接工艺的温度、压力等主要影响因素进行分析,对封装引线进行强度破坏拉伸试验,利用试验数据与计算数据进行对比分析,对影响传感器系统的电气互联性能因素进行了改进。3.为了得到最佳的焊接强度,利用在加工工艺试验中数据算出的拟合公式,根据模糊优化理论,对数据进行模糊优化,得出优化后的最佳参数,并以此作为建立机械加固专家试验数据库的依据。4.在ENDEVCO2270校准设备上进行冲击破坏试验,测试微阵列加速度传感器耐冲击的极限性能,通过对得到的试验数据和曲线图分析,对影响试验的因素如外壳、材料和夹具等进行改进研究,并封装一批改进后的传感器。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-17
  1.1 课题的背景及研究意义  11-12
  1.2 国内外研究状况及发展趋势  12-15
    1.2.1 国外研究现状  12-14
    1.2.2 国内研究现状  14-15
    1.2.3 发展趋势  15
  1.3 本文的主要工作  15-17
第二章高G 微加速度传感器封装分析  17-29
  2.1 MEMS 的封装  17-19
  2.2 高G 微加速度传感器封装  19-25
    2.2.1 芯片的焊接和布阵  19-21
    2.2.2 引线键合技术  21-22
    2.2.3 超声波热压引线焊接  22-23
    2.2.4 封装外壳的选择  23-25
  2.3 拉伸破坏试验  25-29
    2.3.1 拉伸试验的介绍  25-26
    2.3.2 拉伸试验数据  26-29
第三章模糊优化设计  29-43
  3.1 最优化设计基本概念  29-30
  3.2 模糊数学理论  30-34
    3.2.1 模糊数学基本概念  30-31
    3.2.2 模糊数  31-33
    3.2.3 模糊数学的定理  33-34
  3.3 模糊优化概念  34-43
    3.3.1 模糊优化模型的建立  34-35
    3.3.2 模糊优化模型的分类  35-43
第四章试验数据库设计  43-52
  4.1 数据库系统  43-44
  4.2 ACCESS 数据库的概述  44-45
  4.3 数据库的连接  45-46
  4.4 数据库设计  46-49
    4.4.1 创建数据库  46-47
    4.4.2 数据库表  47-48
    4.4.3 主要数据库表的设计  48-49
  4.5 主程序基本运行界面  49-52
第五章冲击破坏试验  52-65
  5.1 冲击试验目的  52
  5.2 冲击试验装置  52-55
    5.2.1 加速度传感器校准装置  52-53
    5.2.2 高g 值冲击加速度传感器校准原理  53-55
  5.3 冲击试验夹具  55-60
    5.3.1 冲击试验夹具的设计  55-57
    5.3.2 夹具的ANSYS 仿真分析  57-60
  5.4 冲击试验  60-65
    5.4.1 试验过程  60
    5.4.2 试验结果  60-65
第六章结论与展望  65-66
  6.1 结论  65
  6.2 展望  65-66
致谢  66-67
参考文献  67-71
攻读硕士期间的研究成果  71-72

高g微阵列加速度传感器系统的电气互联研究

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