mems微陀螺技術(shù)綜述(編輯修改稿)
2025-05-23 08:51 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 無 有 有 無 靈敏度 高 中等 中等 高 很高 電路復雜程度 高 中等 低 高 高 成本 高 高 低 中 高 交叉軸敏感度 主要取決于機械設(shè)計，而非轉(zhuǎn)導作用 部分檢測方式的 MEMS陀螺性能對比 [20] *MEMS陀螺儀工藝方法 MEMS陀螺儀制造技術(shù)難點 MEMS陀螺儀設(shè)計流程及工具 *結(jié)構(gòu)設(shè)計原則工藝先行原則 結(jié)構(gòu)最優(yōu)原則尺寸可行性精度可行性溫度兼容性腐蝕兼容性工藝兼容性工藝重復性滿足環(huán)保要求原理最優(yōu)化尺寸最優(yōu)化形狀最優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計原則工藝先行原則 結(jié)構(gòu)最優(yōu)原則尺寸可行性精度可行性溫度兼容性腐蝕兼容性工藝兼容性工藝重復性滿足環(huán)保要求原理最優(yōu)化尺寸最優(yōu)化形狀最優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計理論分析仿真分析結(jié)構(gòu)設(shè)計理論分析仿真分析結(jié)構(gòu)設(shè)計振動模態(tài)剛度設(shè)計振動模態(tài)頻率設(shè)計振動模態(tài)阻尼設(shè)計振動模態(tài) Q 值設(shè)計驅(qū)動模態(tài)特性設(shè)計檢測模態(tài)特性設(shè)計驅(qū)動剛度設(shè)計檢測剛度設(shè)計驅(qū)動頻率設(shè)計檢測頻率設(shè)計驅(qū)動方向阻尼設(shè)計檢測方向阻尼設(shè)計驅(qū)動模態(tài) Q 值設(shè)計檢測模態(tài) Q 值設(shè)計驅(qū)動力設(shè)計驅(qū)動位移設(shè)計檢測位移設(shè)計結(jié)構(gòu)靈敏度設(shè)計檢測應(yīng)力設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計振動模態(tài)剛度設(shè)計振動模態(tài)頻率設(shè)計振動模態(tài)阻尼設(shè)計振動模態(tài) 值設(shè)計驅(qū)動模態(tài)特性設(shè)計檢測模態(tài)特性設(shè)計驅(qū)動剛度設(shè)計檢測剛度設(shè)計驅(qū)動頻率設(shè)計檢測頻率設(shè)計驅(qū)動方向阻尼設(shè)計檢測方向阻尼設(shè)計驅(qū)動模態(tài) 值設(shè)計檢測模態(tài) 值設(shè)計驅(qū)動力設(shè)計驅(qū)動位移設(shè)計檢測位移設(shè)計結(jié)構(gòu)靈敏度設(shè)計檢測應(yīng)力設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計方法 結(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)內(nèi)容 作用：進行結(jié)果的相互對比、驗證與校核 *ANSYS 靜態(tài)分析 優(yōu)化設(shè)計 模態(tài)分析 瞬態(tài)分析 諧響應(yīng)分析 結(jié)構(gòu)應(yīng)力 結(jié)構(gòu)參數(shù) 哥氏效應(yīng) 振動幅值 限位位移 振型和頻率 敏感器件位置 路徑分析 *結(jié)構(gòu) 設(shè)計 靈敏度 頻率匹配 Q值設(shè)計 初始化尺寸 ANSYS優(yōu)化 理論計算 優(yōu)化尺寸 靈敏度 噪 聲 檢驗 陀螺動力學模型 ? ? ? ? ? ? ? ?0 s i nx x xm x t c x t k x t F t?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?2 zz z zzzm z t c t k t m x t?? ? ?022 222 2 2 222z2 111 1 11zzzxxxzzxxBSFm?????????? ? ??? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?????? ? ? ? ? ? ? ?????? ? ? ??? ???? ????靈敏度： 結(jié)論：當 ω =ω x=ω z 時，陀螺的檢測靈敏度最高。 *微機械陀螺動力學方程 多次重復 厚膜、深刻蝕、次數(shù)少 去除犧牲層，釋放結(jié)構(gòu) 其他微加工工藝 部分封裝，多種測試 特殊工藝保護結(jié)構(gòu) 測試 淀積 光刻 刻蝕 劃片 裝架 封裝 測試 *典型 MEMS制造工藝流程 [] *常用的 MEMS器件加工工藝方法 * 先在襯底表面生長薄膜，通過對薄膜進行光刻、刻蝕等形成結(jié)構(gòu)。 * 優(yōu)點：易于與 IC集成。 表面工藝 *常用的 MEMS器件加工工藝方法 (1) 刻蝕淺槽 Glass Si (2) 表面摻雜 (3) 金屬電極 (4) 陽極鍵合 (5) 硅片剪薄 (6) 釋放結(jié)構(gòu) 體硅深刻蝕釋放工藝 體硅工藝 *具體的常用 MEMS器件加工工藝方法： 具體的刻蝕技術(shù)主要有 光刻、 濕法 刻蝕、 反應(yīng)離子刻蝕、聚焦離子束刻蝕等一般用來制作 MEMS陀螺結(jié)構(gòu)； 主要的加工工藝有分子束 外延、薄膜淀積、氧化、擴散、注入、濺射、蒸鍍 等技術(shù)用以加速度敏感部件及相應(yīng)的電極和引線的制作；鍵合技術(shù)用于敏感部件與陀螺結(jié)構(gòu)之間的連接。 劃片和封裝 技術(shù)用于微陀螺結(jié)構(gòu)及敏感部件組合體單體分離及外部連接引線
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