基于MEMS技术梁膜结合压阻式加速度计的设计

摘要

提出了一种压阻式加速度计的新结构模型，采用梁膜结合结构方式，提高了低量程微硅压阻式加速度计的固有频率，减小了挠度对加速度计输出线性度的影响。通过有限元ANSYS仿真软件对结构模型进行静态和模态分析，发现在相同的负载条件下，新结构与传统结构相比，其固有频率平均提高了39％，挠度平均下降了39％，并对影响灵敏度、固有频率等主要指标的因素讨论分析，确定传感器的电阻分布和结构参数，对其结构进行优化。最后设计了版图及一套可行的工艺流程，采用各向异性化学腐蚀技术在单晶硅上制作压阻式加速度计，并与玻璃衬底阳极键合，从而提高加速度计的可靠性。该加速度计具有小尺寸、高频响、高精度的优点。