【摘 要】
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微机械加速度传感器是一种测量惯性力的传感器,具有体积小,重量轻、低成本、易于批量成产等优点。谐振式传感器输出频率信号,不需要A/D转换器模块便能与数字电路接口,降低了
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微机械加速度传感器是一种测量惯性力的传感器,具有体积小,重量轻、低成本、易于批量成产等优点。谐振式传感器输出频率信号,不需要A/D转换器模块便能与数字电路接口,降低了测试电路的设计的复杂性。因此,研究谐振式微加速度传感器具有重要意义。本文研究了一种基于掩膜-无掩膜腐蚀技术的新型谐振式微加速度传感器。该传感器由质量块、谐振梁和支撑梁组成,谐振梁一端固支于敏感质量块的上表面,另一端固支于框架上表面。支撑梁的重心在质量块中性面内,支撑梁与谐振梁同时释放成形。本文提出的新型谐振式加速度传感器可以有效地避免面内X、Y轴加速度对Z轴加速度测量的影响,减小了交叉轴灵敏度,简化了器件结构,并降低了封装难度。本文重点研究了该谐振式微加速度传感器的制作工艺。研究了多晶硅的扩散工艺,制作出阻值均匀的多晶硅电阻。将Ti/Pt/Au金属化系统和Pt5Si2-Ti/Pt/Au金属化系统在不同的时间和温度下进行退火,分别测量由其所连接的多晶硅扩散电阻的阻值。对比了在不同退火温度后Ti/Pt/Au金属引线的欧姆接触情况。通过研究Ti/Pt/Au金属引线欧姆接触的失效温度,找出了Ti/Pt/Au金属引线最佳的合金化温度和失效温度。对支撑梁释放过程中的无掩膜腐蚀,研究了单边退移量与腐蚀深度的关系,为器件结构设计提供了理论依据。对于谐振梁释放时可能存在的问题进行了分析,并提出了保护方法,成功制作出谐振式微加速度传感器。
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