压阻式硅微二维加速度计的加工与测试

被引:22
作者
陈尚
薛晨阳
张文栋
张斌珍
张国军
张开瑞
机构
[1] 中北大学电子测试技术国家重点实验室
关键词
微机电系统; 二维加速度计; 压阻效应; 高灵敏度;
D O I
10.13494/j.npe.2008.057
中图分类号
TP212 [发送器(变换器)、传感器];
学科分类号
080202 ;
摘要
提出了一种压阻式的硅微二维加速度计,该加速度计采用4个相互垂直的悬臂梁支撑中间有刚硬柱体的结构,利用合理布置的压敏电阻构成的惠斯通电桥测量水平面内两个方向的加速度.结合微结构的力学分析模型以及压阻原理分析了加速度计的灵敏特性.采用硅微机械加工工艺完成了加速度计的加工,应用微系统分析仪、激光拉曼光谱应力测试仪以及振动台分别对加工出的微结构形貌、残余应力、频响以及灵敏特性进行了相关测试.测试结果表明,两个方向的输出值均灵敏度高、线形度较好,X向灵敏度为1.017,4,mV/g(g为重力加速度),线性系数为0.999,91,Y向灵敏度为0.897,61,mV/g,线性系数为0.999,45.微加速度计的频响曲线较为平坦,其共振频率大约为670,Hz.
引用
收藏
页码:272 / 277
页数:6
相关论文
共 4 条
[1]   微加工工艺应力的喇曼在线测量 [J].
桑胜波 ;
薛晨阳 ;
张文栋 ;
熊继军 ;
阮勇 ;
张大成 ;
郝一龙 .
半导体学报, 2006, (06) :1141-1146
[2]   拉曼光谱应用于硅微悬臂梁的应力特性测试 [J].
熊继军 ;
张文栋 ;
薛晨阳 ;
桑胜波 ;
周兆英 .
中国机械工程, 2005, (14) :1292-1295
[3]   Modeling the mechanical behavior of bulk-micromachined silicon accelerometers [J].
van Kampen, RP ;
Wolffenbuttel, RF .
SENSORS AND ACTUATORS A-PHYSICAL, 1998, 64 (02) :137-150
[4]  
An integrated force-balanced capacitive accelerometer for low- g applications[J] . K.H.-L Chau,S.R Lewis,Y Zhao,R.T Howe,S.F Bart,R.G Marcheselli.Sensors & Actuators: A. Physical . 1996 (1)