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电容式mems加速度计的工艺和原理

2018-05-07 15:50阅读:

mems电容加速度计的工作原来、工艺 一文让你清楚知道区分这些类型特点。
Mems技能所制作的加速度传感器依据原理分类有压阻式加速度传感器、压电式加速度传感器、电容式加速度传感器、热电偶式加速度传感器、谐振式加速度传感器、光波导加速度传感器,其间使用最广泛、受关注程度最高的是电容式加速度传感器。
电容式mems加速度计、压阻式加速度计、电容式加速度计这三种类型的mems传感器都是依据硅资料微机械加工技能生产的。此三种加速度计都具有mems工艺制作的一起长处:体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高,且使用最为广泛的mems加速度计。

电容式mems加速度计的工艺和原理
电容式为加速度传感器是由双面单晶硅片进行制作,首要工艺包括光刻、硅玻璃键合技能和深度反应离子刻蚀技能等。
1、清洗硅片后替换运用干湿氧化制备献身层
2、用键合区掩膜版初次光刻,腐蚀未有光刻胶的二氧化硅
3、依据版型蚀刻
4、去除未被腐蚀二氧化硅
5、如一步制备新玻璃基片,溅射金属铝
6、对玻璃基片二次光刻,构成栅形电极图形
7、将硅片及玻璃基底键合
8、打磨厚度
9、三次蚀刻达到要求结构
其他类型的mems加速度计工艺简介
1、压阻式加速度传感器是最早开发的一种。其原理为外力作用下,单晶硅资料发作细小形变,原子内部电子能级发作改动,然后发生剧烈电阻率的改动,然后改动输出电信号,也就是压阻效应。通过建立惠更斯电桥调理输出电压结构达到易于处理的电压改动信号。
2、压电式传感器与压阻式传感器结构相似,用压电资料代替压阻资料完成由加速度改动向电信号的转化。
3、 电容式加速度传感器通常为梳齿结构、当质量块移动带动可移动电极偏移发生电容改动、即完成了由加速度改动向电信号改动的转化。通过电容力矩器发生的电磁力与加速度力平衡,我们即得到安稳的电信号。
4、热电偶是加速度传感器依据热交换原理,热源坐落硅片中心硅片悬空四周散布均匀热电偶堆。当有加速度时,均匀散布的热梯度被打破,经由电路收拾,输出电压改动来表达动态加速度及静态加速度。
5、谐振式加速度传感器其中心敏感元件谐振子拥有一定固有频率,在相似于压阻式传感器的结构下,加速度的改动改动了其谐振频率,然后得到电信号与加速度成正比的线性改动联系。并且灵敏度非常高克服了高精度制作工艺及高精度电路杂乱难制后谐振式传感器成为低成本高性能的代表。
6、光波导加速度传感器是由高精度机械光学结构建立,在加速度不为零时,光波通过反射和折射用细小形变来放大,构成可观变量经由光电转化输出与加速度成正比的电信号。
跟着科技的发展各行各业所使用的传感器越来越多,并且关于技能的要求功能特性、结构巨细等要求也越来越高,所以mems微机械类的范畴也随之被人们所注重并使用的各范畴的重要方位,比方动车、大型无人机、兵器火控体系、直升机吊舱、渠道安稳体系等等。
MESM加速度计官网链接:http://www.ztmicro.com/product-cgq/754.html

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