基于SOI的低横向灵敏度压阻式加速度计的设计

作     者：林立娜 梁庭 李鑫 杨娇燕 李奇思 雷程 Lin Lina;Liang Ting;Li Xin;Yang Jiaoyan;Li Qisi;Lei Cheng

作者机构：中北大学电子测试技术重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 

出 版 物：《微纳电子技术》 (Micronanoelectronic Technology)

年 卷 期：2019年第56卷第6期

页      面：466-472页

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金杰出青年基金资助项目(51425505) 

主　　题：压阻式加速度计 微电子机械系统(MEMS) 绝缘体上硅(SOI) 低横向灵敏度 有限元仿真 

摘      要：提出了一种非同一平面的双弯曲梁的压阻式加速度计,在加速度作用下该结构梁的质心与质量块的质心对齐,从而实现低横向效应。利用SOLIDWORKS软件建立了结构模型,并用Comsol仿真软件和有限元ANSYS仿真软件对其进行静态分析、模态分析和电学性能分析。分析了影响频率和灵敏度的相关参数,对加速度计的结构参数进行了优化。设计了一套版图以及工艺加工方案,采用微电子机械系统(MEMS)标准工艺完成了加速度计的制备。最后进行精密离心机测试,结果表明该结构的加速度计具有较低的横轴灵敏度,其中X轴的横向灵敏度为0.078%,Y轴的横向灵敏度为0.002%,比较高的主轴灵敏度,Z轴灵敏度为0.64 mV/g。