基于SOI的三轴MEMS微加速度计的设计与工艺研究

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:ssskkkmmm77
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
MEMS微加速度计普遍被用在惯性导航、导引、汽车气囊部署和运动控制系统等方面。基于电容传感的电容式MEMS加速度计具有较低的温度系数、功耗、制造成本以及可与传统集成电路相集成等优点。SOI硅片以其单晶特性良好、很容易加工出厚度很大的器件、很容易加工出具有高深宽比的结构、器件的机械稳定性良好、制造的器件的残余应力比较小以及器件的后续工艺更简单等的优点在传感器领域中获得普遍青睐。结合研究背景和现状,本论文把基于SOI的三轴MEMS微加速度计为研究对象,先后对微加速度计的结构设计、模型建立、仿真分析和加工工艺做出了研究。具体的研究如下:首先是介绍了MEMS技术,然后介绍了SOI技术以及SOI技术在微加速度计领域的优点。之后对各个不同种类基于不同传感原理的微加速度计进行比较。其次对于不同传感原理的微加速度计在国内外研究发展现状做了简单介绍。最后解释了本文选择基于SOI的三轴MEMS微加速度计这一课题作为研究对象的原因,并说明了本文的选择此研究对象的研究意义。然后分析了微加速度计的基本原理,分析了采用差分电容的电容式微加速度计对应的平行板电容器模型,研究了微加速度计的弹性梁结构和梳齿电容的结构,经过比较分析,选择了蛇形梁作为弹性梁,选择了定齿偏置结构的等高梳齿电容结构和定齿均置结构的不等高梳齿电容结构作为电容检测结构。根据上述理论设计了一种增大质量块的三轴MEMS微加速度计结构。之后简要介绍了有限元分析方法与本文所用的具有图形化界面的仿真软件ANSYS Workbench 19.1。使用ANSYS Workbench 19.1软件对微加速度计进行了结构参数优化。对本文所设计的微加速度计做了结构静力学仿真,通过线性度分析证明其在0g-1000g区间内线性度良好,同时也得到了微加速度计的量程为1000g。对设计的微加速度计进行了结构动力学仿真,发现X、Y和Z轴向之间的共振频率相差较大,即所设计的微加速度计的X、Y和Z轴的交叉轴干扰比较小,与设计目标相同。最后对微加速度计的折叠梁和蛇形梁结构进行了仿真对比。最后,设计了微加速度计结构的整个工艺流程。在现有实验室条件下对重要的工艺步骤进行了研究,得到大部分工艺需要的合理工艺参数。
其他文献
鳄蜥(Shinisaurus crocodilurus Ahl,1930)属鳄蜥科(Shinisauridae)鳄蜥属(Shinisaurus),是第四纪冰川末期残留在我国华南地区的原始爬行动物,是我国I级保护动物,于1989年被
对外汉语汉字学习中存在“音难定”“形难识”“义难通”的实际情况,对外汉字教学在对外汉语中处于薄弱环节,很多对外汉语老师和汉语志愿者对于如何教授汉字课,教授什么内容可能心中也存在大量疑问,教授过程中照搬教授国内学生的理论而忽视了第二语言的教学特点,以及教学对象的自身特点,以致对外汉字教学达不到良好效果。本文以高级阶段“非汉字文化圈”留学生为研究对象,集中分析了留学生在书写过程中出现的别字偏误,包括音
通过生物信息学手段,对毛竹GRF(Growth-regulating factors, GRFs)转录因子基因家族成员展开研究,主要包括对毛竹转录因子家族成员的鉴定、基本信息的分析、进化分析、基因结
当你驾驶一辆克莱斯勒道奇蝰蛇RT/10(Dodge Viper RT/10)跑车在公路上飞驰时,你一定会被其强劲的动力、优良的操纵性能和富有刺激性的驾驶感觉所陶醉,它会满足你的任何奢望.
现代生活中,随着电动车窗的大量使用,有部分电动车窗夹伤人的事件时常被报道出来。因此,从商业及科研的角度出发,开展车窗防夹产品的研究开发,符合我国汽车工业大国的基本国
随着人们越来越多地注重于对大自然环境的重视与爱护,对建筑项目环境的绿色管理已经是势在必行的事件。绿色管理理念已经成为目前在建筑工程项目行业中提倡的热点与发展的新方
思想政治课是一门比较抽象枯燥的科目,不仅向学生讲授马克思主义的一些理论知识,还要帮助学生树立科学世界观、人生观和价值观。一些学生对理论的知识不感兴趣,影响了思想政治课
在变电站中最重要的设备就是变压器,变压器具有转换电流、变换阻抗以及系统联络等重要功能,它是保证整个变电站设备正常运行的重要基础,因此,在变电站维护人员的维护工作中始
本文针对我国目前保障房建设中存在的一些问题,如:定义不明确、“负保障”、质量监管不严、结构不合理、融资困难等,进行深入地分析研究,然后提出一些建议和方法,为当局者进行决策
随着经济全球化和现代信息技术的迅速发展,传统制造业生产方式正发生着深刻的变化,服务化在制造业中的作用越来越受到企业的重视。目前,我国经济已从高速增长阶段转向高质量发展阶段,制造业是我国国民经济的基础产业,制造业服务化发展是推动经济高质量发展的有效手段,国内制造企业也越来越意识到服务的重要作用并将服务作为获取市场竞争力的重要手段,服务要素在制造企业生产经营中的地位得到提高。对于福建省来说,推动制造业