设计了一种可用于器件级真空封装的三明治电容式MEMS加速度传感器。该传感器被设计为四层硅结构,其中上下两层为固定电极,中间两层为硅—硅直接键合的双面梁—质量块结构的可动电极。利用自停止腐蚀工艺在中间质量块键合层上腐蚀出2个深入腔内的V型抽气槽,使得MEMS器件在后续的封装中能够实现内部真空。为防止V型抽气槽在划片中被水或硅渣堵塞,采用双面划片工艺。划片后,器件的总尺寸为,其中,敏感质量块尺寸为3.2 mm×3.2 mm×0.86 mm,检测电容间隙2.1μm。对器件级真空封装后的MEMS加速度传感器进行了初步测试,结果表明:制作的传感器的谐振频率为861 Hz,品质因数Q为76,灵敏度为1.53V/gn,C-V特性正常,氦气细漏<1×10-9atm-cm3/s,粗漏无气泡。 S加速度传感器的设计1．1阻尼设计系统的阻尼比ζ对MEMS加速度传感器的性能影响表现在2方面:1)热机械噪声;2)带宽。设计与仿真-数控滚圆机滚弧机价格低电动滚圆机滚弧机倒角机多少钱电容式MEMS加速度传感器的热机械噪声，又叫布朗噪声，与阻尼系数比ζ的关系如式(1)所示［9］Noise=19．84kBTω槡mQ．本文由张家港市泰宇机械有限公司滚圆机网站采集网络资源整理!   http://www.dapengkuoguanji.com/(1)当阻尼系数比ζ较小时，Q=1/2ζ。由式(1)可知，阻尼系数比ζ越小，MEMS加速度传感器的热机械噪声越小，故可采用真空封装的方法将器件的阻尼控制在欠阻尼态(ζ＜0．7)，以降低器件的热机械噪声。阻尼系数比ζ对其幅频特性和相频特性的影响如图2所示［10］。由图2可知，当系统的阻尼比在临界阻尼状态时，即1量纲幅值比10-210-1100101无量纲频率比相位/(°无量纲频率比ω/ω图2电容式加速度传感器等效力学模型Fi，加速度传感器的开环带宽可达到最大;当加速度传感器处于欠阻尼状态，即ζ＜0．7时，其开环带宽随阻尼比ζ的减小会逐渐减小，但这可通过闭环检测电路施加电学阻尼的方法扩展器件的动态范围和检测带宽［11］。本文设计的敏感质量块尺寸为质量m≈17．5mg，电容面为正方形，边长B，L均为3电容间隙h为，器件的固有频率ω标准大气压下，对于双边压模阻尼，阻尼系数ζ的计算公式介绍了用于遥控释药胶囊的微点火电路设计。采用微气体传感器中的膜式结构,通过有限元分析工具ANSYS 12.1对不同参数的点火电路进行仿真,分析比较了不同点火电阻器线宽和间距的温度场分布,当点火电阻器的线宽为20μm、间距为10μm时,中心有效区域的温度分布比较均匀且功耗最低。当点火时间为0.05 s,点火温度为375℃,点火功率为20 mW时,结果表明:设计的微点火电路功耗低至20 mW,满足了低功耗的要求,提高了遥控释药胶囊的整体性能。 点火电路温度场分布的理想状态是中间高温部分均匀分布，有利于推进剂的充分燃烧，一般情况下，推进剂燃烧释放气体从而推动胶囊内部药物释放所需要的温度为300～400℃;外围部分保持低温状态，是系统达到低功耗的必要条件。因此，本文对点火电阻器的线宽、间距进行了不同的设定，具体参数如表1所示。分别对其产生的温度分布进行了模拟和分析，其中，点火电阻器的生热率设为，空气的对流换热系数为10W/(m2·℃)，空气温度为37℃。模拟和分析结果如图3所示。表1四种点火电阻器的设计参数T电阻器编号电阻器线宽(10－6m)电阻器间距(距离/10-6m温度/℃图3不同点火电阻器线宽、间距下温度场分布曲线图Fi图3为4种不同点火电阻器从中点到边缘的温度分布曲线图。当点火电阻器的线宽为40μm、间距为20μm时，点火电路中心温度最高，但中心有效区域的温度分布不均匀性明显;当点火电阻器的线宽为30μm、间距为15μm时，点火电路中心温度有所下降，同时中心有效区域的温度分布的不均匀有所减小;当点火电阻器的线宽、间距分别减小到20，10μm时，点火电路中心温度接近400℃，且中心有效区域的温度分布比较均匀;但当点火电阻器的线宽、间距分别减小到10，5μm时，点火电路的中心温度低于300℃，不利于推进剂的点燃。综合以上分析，当点火电阻的线宽为20μm、间距为10μm时，点火电路中心有效区域的温度分?设计与仿真-数控滚圆机滚弧机价格低电动滚圆机滚弧机倒角机多少钱本文由张家港市泰宇机械有限公司滚圆机网站采集网络资源整理!   http://www.dapengkuoguanji.com/