MEMS器件

摘要： 蒋庄德(1955—),民盟盟员,中国工程院院士,机械制造及自动化专家。蒋庄德院士长期从事微纳制造与先进传感技术、精密超精密加工与测试技术及装备等方面的研究,在高端MEMS传感技术及系列器件、数字化精密测量与超精密加工技术和装备的工程科技领域取得了突出成就,在微纳米技术相关基础理论和生物检测技术及仪器等方面开展了创新性研究。他主持研制的具有自主知识产权的耐高温压力传感器及系列MEMS器件,突破了MEMS器件能看不能动、能动不能用的困局,解决了航空航天、军工、石化、先进制造等领域高温恶劣环境下的压力加速度测量难题,引领和带动了高端MEMS传感器技术的发展,打破了国外的技术封锁和垄断,并在国内率先将MEMS传感器技术推向工程应用,在这一领域作出了突出贡献。

摘要： 北京遥测技术研究所MEMS工程中心位于北京市丰台区东高地四营门北路2号院,中心洁净厂房总面积约1700 m2,是集设计、制造于一体的MEMS传感器产业基地及MEMS技术创新平台。中心根据产品生产需求和先进的工艺设计加工理念,建立了薄膜压力传感器及石英角速率传感器两条批量产品生产线。经过多年来的发展,还建立了碳化硅高温压力传感器、谐振式高精度压力传感器、石英振梁加速度传感器、硅微压力传感器、射频微同轴MEMS器件等先进产品研试线。

摘要： 针对MEMS惯性器件由于测量精度低、数据易漂移而导致车载惯性导航系统姿态解算数据不稳定和精度不高的问题,设计一种基于四元数互补滤波算法的高精度车载MEMS惯性测量单元(MIMU).通过四元数算法降低MIMU在运行过程中的计算难度,解决姿态解算中的奇点问题.利用互补滤波算法对惯性传感器运行过程中的高低频误差进行动态补偿、数据融合,减小陀螺仪积分漂移累加,抑制加速度计振动误差,实现多传感器数据融合的MIMU姿态解算.将MIMU放置于高精度无磁转台上进行动态测试,通过设置转台运行动作模拟车载环境,采集并分析MIMU在动态环境中的各个轴向角实时数据与误差数据.试验结果表明,MIMU横滚角精度为0.26°,俯仰角精度为0.23°,航向角精度为0.51°.

摘要： 为了解决噪声和漂移等原因造成的误差不断累积的问题,针对陀螺仪的静态性能以及加速度计的动态性能,提出了一种利用六轴MEMS器件对照相机三脚架的稳定测量系统,介绍了MEMS器件的工作原理,介绍硬件系统和软件系统,完成了基于ADXR450陀螺仪和ADXL355加速度计的检测硬件系统设计,通过传感器获取角速度加速度信息,采用不同的滤波方式对输出结果进行了分析,比较卡尔曼滤波和一阶RC数字滤波;经比较,卡尔曼滤波实时性更好,一阶RC滤波动态响应更好;实验证明,系统静态下更适用于一阶滤波,计算出姿态测量角度误差在0.104°以内,得到理想的姿态信息,能有效地提高检测目标姿态的精度.

摘要： 本文提出了一种基于电容敏感机理的新型低温共烧陶瓷(LTCC)压力传感器.与传统制备工艺相比,由于4J33铁-镍-钴合金的使用,这种新型制备方法不仅可以避免压敏腔体的塌陷,而且还能对传感器的性能起到改善作用.结果表明,相同压力下,该传感器敏感膜的形变更小,所以有更高的响应度.并且在0 kPa～100 kPa的压力范围内,灵敏度可达13 kHz/kPa.不仅如此,压力传感器的重复性误差,磁滞误差和非线性都表现出非常好的性能,分别约为4.30％,2.21％和1.80％.

摘要： 针对扭摆式MEMS电容加速度计的结构及功能特点,建立系统特征模型,从检测质量、弹性梁、固定端和检测电极等方面详细探讨器件工作原理及动态性能,并通过数学推导得出系统刚度、转动惯量、扭转系数和阻尼系数的解析公式.针对一组特定的结构参数,在气体压强为1标准大气压和100 Pa时,对具有不同厚度薄膜气体的系统动态性能进行分析.探讨不同气体压强条件下对应的阻尼状态及其对动态性能的影响.实验最终得到该MEMS器件获得最佳动态响应特性时对应的压强值与气体薄膜厚度值.

摘要： 制导炮弹作为一类十分重要的精确打击弹药,其姿态测量技术一直被世界各国所重视.本文从制导炮弹对姿态测量技术的能力需求出发,对测姿技术难点、测量器件发展现状、组合导航方法等方面进行了梳理和总结,以为相关技术人员提供一定的启发和借鉴.

摘要： 北京遥测技术研究所MEMS工程中心位于北京市丰台区东高地四营门北路2号院,中心洁净厂房总面积约1700 m2,是集设计、制造于一体的MEMS传感器产业基地及MEMS技术创新平台。中心根据产品生产需求和先进的工艺设计加工理念,建立了薄膜压力传感器及石英角速率传感器两条批量产品生产线。经过多年来的发展,还建立了碳化硅高温压力传感器、谐振式高精度压力传感器、石英振梁加速度传感器、硅微压力传感器、射频微同轴MEMS器件等先进产品研试线。

摘要： 北京遥测技术研究所MEMS工程中心位于北京市丰台区东高地四营门北路2号院,中心洁净厂房总面积约1700 m^(2),是集设计、制造于一体的MEMS传感器产业基地及MEMS技术创新平台。中心根据产品生产需求和先进的工艺设计加工理念,建立了薄膜压力传感器及石英角速率传感器两条批量产品生产线。经过多年来的发展,还建立了碳化硅高温压力传感器、谐振式高精度压力传感器、石英振梁加速度传感器、硅微压力传感器、射频微同轴MEMS器件等先进产品研试线。

摘要： 受到载荷能力和体积的限制,小型无人机只能采用MEMS传感测量模块,但是MEMS器件精度低,传统的惯性导航方式误差累积明显,很难满足特殊高精度需求.因此研究并实现了一种基于加速度计、陀螺仪和磁力计的AHRS多传感器信息融合技术.以高精度组合导航模块作为参考,对改进前后的导航精度结果进行了对比与分析,并对改进后的飞行器进行了多次飞行验证.

摘要： 论文采用GJB548B-2005方法2019.2对MEMS器件的粘接剪切强度和键合剪切强度进行了测试,并探讨了其失效判据对MEMS器件的合理性.测试结果表明MEMS加速度计的粘接剪切强度小于3.5N,GJB548B-2005中方法2019.2的失效判据过严;键合剪切强度为大于36.9N/mm2,GJB548B-2005方法2019.2的失效判据过松.因此,对于MEMS器件的剪切强度测试判定,不能简单沿用微电子等器件的相关测试标准和判据,需要针对MEMS器件的特点制定科学合理的剪切强度失效判据.

摘要： 论文采用GJB548B-2005方法2019.2对MEMS器件的粘接剪切强度和键合剪切强度进行了测试,并探讨了其失效判据对MEMS器件的合理性.测试结果表明MEMS加速度计的粘接剪切强度小于3.5N,GJB548B-2005中方法2019.2的失效判据过严;键合剪切强度为大于36.9N/mm2,GJB548B-2005方法2019.2的失效判据过松.因此,对于MEMS器件的剪切强度测试判定,不能简单沿用微电子等器件的相关测试标准和判据,需要针对MEMS器件的特点制定科学合理的剪切强度失效判据.

摘要： 论文采用GJB548B-2005方法2019.2对MEMS器件的粘接剪切强度和键合剪切强度进行了测试,并探讨了其失效判据对MEMS器件的合理性.测试结果表明MEMS加速度计的粘接剪切强度小于3.5N,GJB548B-2005中方法2019.2的失效判据过严;键合剪切强度为大于36.9N/mm2,GJB548B-2005方法2019.2的失效判据过松.因此,对于MEMS器件的剪切强度测试判定,不能简单沿用微电子等器件的相关测试标准和判据,需要针对MEMS器件的特点制定科学合理的剪切强度失效判据.

摘要： 论文采用GJB548B-2005方法2019.2对MEMS器件的粘接剪切强度和键合剪切强度进行了测试,并探讨了其失效判据对MEMS器件的合理性.测试结果表明MEMS加速度计的粘接剪切强度小于3.5N,GJB548B-2005中方法2019.2的失效判据过严;键合剪切强度为大于36.9N/mm2,GJB548B-2005方法2019.2的失效判据过松.因此,对于MEMS器件的剪切强度测试判定,不能简单沿用微电子等器件的相关测试标准和判据,需要针对MEMS器件的特点制定科学合理的剪切强度失效判据.

摘要： 海洋钻井平台的倾角幅度直接关系到工程结构工作的安全。本文利用MEMs器件实现了平台X，Y轴倾角信号的拾取。利用STC12C5A单片机和GPRS模块SIM900A实现了倾角信号的无线传输。当平台倾角超过一定幅度，系统会自动以手机短信的方式通知监管人员。该系统的测量精度为0.1°，实时性较好。

摘要： 海洋钻井平台的倾角幅度直接关系到工程结构工作的安全。本文利用MEMs器件实现了平台X，Y轴倾角信号的拾取。利用STC12C5A单片机和GPRS模块SIM900A实现了倾角信号的无线传输。当平台倾角超过一定幅度，系统会自动以手机短信的方式通知监管人员。该系统的测量精度为0.1°，实时性较好。

摘要： 海洋钻井平台的倾角幅度直接关系到工程结构工作的安全。本文利用MEMs器件实现了平台X，Y轴倾角信号的拾取。利用STC12C5A单片机和GPRS模块SIM900A实现了倾角信号的无线传输。当平台倾角超过一定幅度，系统会自动以手机短信的方式通知监管人员。该系统的测量精度为0.1°，实时性较好。

摘要： 海洋钻井平台的倾角幅度直接关系到工程结构工作的安全。本文利用MEMs器件实现了平台X，Y轴倾角信号的拾取。利用STC12C5A单片机和GPRS模块SIM900A实现了倾角信号的无线传输。当平台倾角超过一定幅度，系统会自动以手机短信的方式通知监管人员。该系统的测量精度为0.1°，实时性较好。

摘要： 微尺度相变传热广泛存在于微反应器、微型燃料电池、微蒸发器、微热管、微汽泡执行器等MEMS器件中，研究微流控系统中的相变问题对于MEMS器件的设计和运行具有重要的科学意义。本文研究了种子汽泡频率对沸腾不稳定性的影响，探讨了种子汽泡传热原理与技术。

摘要： 微尺度相变传热广泛存在于微反应器、微型燃料电池、微蒸发器、微热管、微汽泡执行器等MEMS器件中，研究微流控系统中的相变问题对于MEMS器件的设计和运行具有重要的科学意义。本文研究了种子汽泡频率对沸腾不稳定性的影响，探讨了种子汽泡传热原理与技术。

摘要： MEMS器件、MEMS器件的系统、制作MEMS器件的方法。一种MEMS器件、制作MEMS器件的方法和MEMS器件的系统被示出。在一个实施例中，MEMS器件包括第一聚合物层，设置在第一聚合物层上的MEMS衬底和由MEMS衬底支撑的MEMS结构。该MEMS器件进一步包括在MEMS衬底中设置的第一开口和在第一聚合物层中设置的第二开口。

摘要： 本发明提供了一种MEMS器件的制造方法及MEMS器件，其板极引出部的至少一个接触孔外围的上极板材料层的上表面上形成有环形阻挡结构，所述环形阻挡结构包括凸起和/或凹槽，相应的接触焊盘填充于所述接触孔中并延伸到所述环形阻挡结构上，且至少覆盖环形阻挡结构的凸起远离接触孔的一侧的侧壁或者至少覆盖环形阻挡结构的凹槽靠近所述接触孔的一侧的侧壁，由此一方面利用环形阻挡结构增大了接触焊盘的边缘与下方膜层的接触面积，另一方面利用环形阻挡结构使得接触焊盘的边缘起伏不平，因此，可以使得接触焊盘能够阻挡湿法刻蚀液渗入到接触孔底部，防止接触孔底部的材料被电化学腐蚀，提高器件性能。

摘要： 提供了一种MEMS器件，MEMS器件包括层堆叠，层堆叠具有形成在第一层与第三层之间的至少一个第二层。在第二层中形成腔。MEMS器件进一步包括在腔内横向间隔开布置的两个横向可偏转元件。两个横向可偏转元件中的每一个包括连接至腔的侧壁的相应端部。另外，MEMS器件包括连接元件，连接元件连接至两个横向可偏转元件，以便耦接两个横向可偏转元件的移动。多个第一指状物在腔的侧壁上、离散地间隔布置在两个横向可偏转元件之间。进一步地，多个第二指状物在连接元件上、离散地间隔布置在两个横向可偏转元件之间。多个第二指状物与多个第一指状物交错。进一步地，在两个可横向偏转元件变形时，多个第二指状物能相对于多个第一指状物横向移位，使得多个第一指状物和多个第二指状物在腔内限定多个体积可变的子腔。多个子腔中的每一个经由相应的开口与MEMS器件的环境流体接触。在多个子腔的相邻子腔的情况下，相邻子腔中的一个子腔的相应开口形成在第一层、第二层和第三层中与相邻子腔中的另一个子腔的开口不同的层中。

摘要： 提供了一种MEMS器件，MEMS器件包括层堆叠，层堆叠具有形成在第一层与第三层之间的至少一个第二层。在第二层中形成至少一个第一腔。MEMS器件还包括可横向偏转元件，可横向偏转元件具有自由端部以及连接到第一腔的侧壁的端部。此外，MEMS器件包括无源元件，无源元件刚性地拴系至可横向偏转元件的自由端部，以跟随可横向偏转元件的移动。可横向偏转元件和无源元件将第一腔分成第一子腔和第二子腔。第一子腔经由至少一个第一开口与MEMS器件的环境流体接触。此外，第二子腔经由至少一个第二开口与MEMS器件的环境流体接触。至少一个第一开口形成在第一层和第三层的、与至少一个第二开口不同的层中。

摘要： MEMS器件、MEMS器件的系统、制作MEMS器件的方法。一种MEMS器件、制作MEMS器件的方法和MEMS器件的系统被示出。在一个实施例中，MEMS器件包括第一聚合物层，设置在第一聚合物层上的MEMS衬底和由MEMS衬底支撑的MEMS结构。该MEMS器件进一步包括在MEMS衬底中设置的第一开口和在第一聚合物层中设置的第二开口。

摘要： 本发明公开了一种MEMS器件的微机械薄膜结构及MEMS器件，微机械薄膜结构包括：衬底；锚点座，锚点座设在衬底上；弹性薄膜组件，弹性薄膜组件包括薄膜件和应力吸收件，应力吸收件设在薄膜件上以吸收引发薄膜件蠕变的应力，薄膜件和应力吸收件二者中的一者设在锚点座上。本发明通过设置应力吸收件吸收引发薄膜件蠕变的应力，使弹性薄膜组件上的集中应力得到释放或均匀化处理，从而改善抗蠕变特性，避免MEMS器件的性能发生漂移。

摘要： 本申请提供一种MEMS器件的制造方法及MEMS器件，该方法包括在牺牲层的表面的至少部分沉积薄膜，在薄膜加工出通孔，去除牺牲层中被薄膜所覆盖的至少部分材料，牺牲层中被去除的材料从通孔排出，以在牺牲层形成空腔，在薄膜的背离牺牲层的表面沉积密封层，密封通孔。相比现有技术中的制造方法，本申请的制造方法仅需沉积一层薄膜，缩短生产周期，并且具有可靠的现场密封能力。

摘要： 本发明提供了一种器件加工方法、MEMS器件及其加工方法以及MEMS麦克风。通过形成与导电膜层电性连接的低电势结构，使得湿法刻蚀过程中，可将原电池反应的消耗区域引导至该低电势结构，避免导电膜层的功能区域基于原电池反应而产生损耗，有利于提高所形成的器件的性能。

摘要： 本申请实施例提供了一种MEMS器件晶圆级封装方法及MEMS器件；其中，方法包括：提供第一晶圆；在第一晶圆中形成第一通孔，第一通孔贯穿第一导电材料层和第一绝缘层并暴露出第一基底；在第一晶圆的第一导电材料层所在的一侧上键合第二晶圆；在第二晶圆中形成第二通孔，第二通孔贯通第一表面和第二表面并且与第一通孔相连通；在第二通孔和第一通孔内形成导电层，在第二晶圆的第二表面形成与导电层导电连接的焊盘；焊盘用于连接到接地电位；导电层用于将第一基底、第一导电材料层、第二导电材料层和焊盘导电连接；在第二晶圆的第二表面上键合第三晶圆；第三晶圆通过键合金属与第二导电材料层导电连接。

摘要： 本发明涉及一种低应力MEMS器件制造方法及低应力MEMS器件，其方法是在衬底上形成至少三层致密性自下而上由高到底的氧化层作为牺牲介质层，并在现有干法刻蚀后，增加湿法刻蚀改变干法刻蚀所形成的电极材料沉积窗口的侧壁形貌，令其由陡直侧壁变为圆弧形侧壁，这样上电极材料层沉积后形成的电极填充部也为圆弧形结构，可以显著消除陡直结构造成的应力集中问题，有效延长MEMS器件的工作寿命。