三明治結(jié)構(gòu)微機(jī)械壓阻式加速度傳感器研究.pdf

1、微機(jī)械壓阻式加速度傳感器應(yīng)用廣泛，從便攜式電子消費(fèi)產(chǎn)品到航空航天領(lǐng)域都能見到它的身影，它具有體積小、成本低、精度高、可靠性好和批量制造等優(yōu)點(diǎn)，因此，對(duì)其進(jìn)行研究具有重要的理論意義及應(yīng)用價(jià)值。
　　本文提出了一種三明治結(jié)構(gòu)微機(jī)械壓阻式加速度傳感器，傳感器整體采用基于陽(yáng)極鍵合的圓片級(jí)封裝技術(shù)制造而成。傳感器結(jié)構(gòu)為玻璃-硅-玻璃三明治結(jié)構(gòu)，硅芯片的下表面為硅與玻璃陽(yáng)極鍵合，上表面采用硅-非晶硅-玻璃的陽(yáng)極鍵合，非晶硅層將鍵合電流導(dǎo)通至分

2、片槽區(qū)域，保護(hù)了鍵合過(guò)程中器件的電學(xué)性能。傳感器硅芯片采用體微加工工藝制造，加速度質(zhì)量塊結(jié)構(gòu)的腐蝕充分利用了KOH凸角補(bǔ)償腐蝕過(guò)程中凸角的過(guò)切，制造出一個(gè)類似錐臺(tái)形的質(zhì)量塊結(jié)構(gòu)，這種設(shè)計(jì)雖然損失了部分傳感器靈敏度，但大大減小了器件的尺寸。
　　首先，本文介紹了幾種常見的微機(jī)械壓阻式加速度傳感器，對(duì)微機(jī)械壓阻式加速度傳感器的工作原理進(jìn)行了深入分析，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)的微機(jī)械壓阻式傳感器的結(jié)構(gòu)，并利用IntelliSuite

3、軟件對(duì)傳感器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真分析。
　　其次，通過(guò)質(zhì)量塊濕法腐蝕仿真與實(shí)驗(yàn)對(duì)腐蝕掩膜版圖進(jìn)行了優(yōu)化，設(shè)計(jì)出了傳感器質(zhì)量塊腐蝕版圖，得到的質(zhì)量塊形狀為類似錐臺(tái)的結(jié)構(gòu)。
　　然后，設(shè)計(jì)了三明治結(jié)構(gòu)微機(jī)械壓阻式加速度傳感器的工藝流程和工藝版圖，確定了關(guān)鍵工藝的工藝參數(shù)，并對(duì)工藝過(guò)程中遇到的問(wèn)題進(jìn)行分析解決。
　　最后，對(duì)三明治結(jié)構(gòu)微機(jī)械壓阻式硅微加速度傳感器進(jìn)行了一系列測(cè)試，包括應(yīng)力測(cè)試、壓阻測(cè)試、線性度靈敏度測(cè)試和穩(wěn)定性測(cè)試