摘要：研究了一种具有高灵敏度、小尺寸的四端梁结构的压阻式加速度计。利用有限元软件对不同悬臂梁、质量块尺寸的结构建立模型,并对该结构进行了灵敏度与应力分析、模态分析,以及动态响应分析。仿真研究结果表明,在50 kg量程内,传感器轴向灵敏度达到7.40μV/g,横向灵敏度为0.33%,线性度为0.06%,响应时间为20.3μs,固有频率为111.2 kHz。抗冲击性能能达到334000 g,可以满足高g值环境下的测试需求,同时该研究为研制高性能传感器提供了一种准确且高效的仿真方法。

摘要：本文设计了一种基于体微机械加工技术、SU-8-光刻胶工艺和压阻检测的新型硅压阻式流速流向传感器。该传感器由立柱和支撑梁构成,这种结构将流体的流速流向信息转化为立柱的倾斜和相应的梁的变形,通过4根正交梁端部的压阻应变计来测量梁的变形。通过测量压电电阻的阻值变化就可以得到流体的流速和流向。利用惠斯通电桥来获得正弦电压输出。理论分析了器件的结构变形和电压输出,并用有限元方法进行了验证。为该传感器设计了一套基于键合技术的体微机械加工工艺。

摘要：为获得用于表面应力测量的压阻悬臂梁传感器的参数的优化方法,建立了有限元分析模型。通过将模拟结果与压阻理论结合,分析了表面应力作用下的压阻式微型悬臂梁传感器。建立了两层硅悬臂梁结构模型,在顶层硅内施加初始应力模拟表面应力。对仿真结果应力数据进行提取与计算,结合压阻系数,分析了n型硅压阻与p型硅压阻长度、宽度和位置等对微型悬臂梁传感器灵敏度的影响。结果表明:为获得较高灵敏度,n型硅压阻应做长,p型硅压阻应做短并安排在固定端。该文研究结果为悬臂梁生化传感器提供了设计参考。

摘要：设计、制造并测试了一种新结构硅微机械压阻加速度计。器件结构是悬臂梁-质量块结构的一种变形。比较硬的主悬臂梁提供了一定的机械强度,并且提供了高谐振频率。微梁很细,检测时微梁沿轴向直拉直压。力敏电阻就扩散在微梁上,质量块很小的挠动就能在微梁上产生很大的应力,输出很大的信号。5 V条件下,灵敏度为14.80 mV/g,谐振频率为994Hz,分别是传统结构压阻加速度计的2.487倍和2.485倍。加速度计用普通的N型硅片制造,为了刻蚀高深宽比的结构,使用了深反应离子刻蚀(DRIE)工艺。

摘要：提出用硅-硅直接键合的SOI片制作压阻式湿度传感器。它是利用涂覆在硅膜上聚酰亚胺膜吸湿发生膨胀,导致双膜结构发生弯曲产生应力的原理进行工作的。为了确定传感器结构、优化尺寸,采用ANSYS软件进行了模拟计算、设计了MEMS湿度传感器的制造工艺,对制作的微湿度传感器进行了测试,其灵敏度为0.21 mV%RH,最大湿滞为8%RH。

摘要：研究了基于SOI(silicononinsulator)工艺的压阻悬臂梁传感器的静态和动态特性,推导了其用于表面应力测量时灵敏度和分辨率的表达式.分析了各种参数对性能的影响,提出了参数设计与优化的流程.得到了一套灵敏度为-1·8×10-3m/N,分辨率为8·5×10-5N/m,弹性系数为0·023N/m,谐振频率为1·3×104Hz的设计参数.

摘要：压阻式微机械陀螺是MEMS研究的重要方向之一,有效的接口电路是发挥陀螺性能的重要保证。用数学方法完整地推导了陀螺驱动和信号检测的内在机理,并据此设计了一种简单的压阻式陀螺接口电路。接口电路的最小分辨力为0.33°/s。测量结果证明了数学推导的正确性。

摘要：设计、制造并测试了一种单片集成的压阻式高性能三轴高g加速度计,量程可达105g.x和y轴单元均采用一种带微梁的三梁-质量块结构,z轴单元采用三梁-双岛结构.与传统的单悬臂梁结构或者悬臂梁-质量块结构相比,这两种结构均同时具有高灵敏度和高谐振频率的优点.采用ANSYS软件进行了结构分析和优化设计.中间结构层主要制作工艺包括压阻集成工艺和双面DeepICP刻蚀,并与玻璃衬底阳极键合和上层盖板BCB键合形成可以塑封的三层结构,从而提高加速度计的可靠性.封装以后的加速度计采用落杆方法进行测试,三轴灵敏度分别为2.28,2.36和2.52μV/g,谐振频率分别为309,302和156kHz.利用东菱冲击试验台,采用比较校准法测得y轴和z轴加速度计的非线性度分别为1.4%和1.8%.

摘要：提出了一种新的压阻式超声传感器结构,该结构由主振梁和微传感梁组成,在声压的作用下,主振梁振动从而带动微传感梁的振动。通过有限元软件Ansys仿真分析该结构的灵敏度,并与悬臂梁结构压阻式声传感器相比,结果表明灵敏度有了一定的提高。为了实现结构的优化,仿真了结构的尺寸与共振频率的关系,对相同共振频率的结构进行了静力分析,计算并对比了不同尺寸结构的灵敏度,从而得到灵敏度最高的结构,实现了结构的优化。

摘要：为了研究不同衬底条件对MEMS压阻传感器性能的影响，采用3种掺杂条件的衬底进行实验测试．在各步骤热过程后，对3种衬底条件下压阻区、引出区和保护框的方块电阻进行了测量和分析．通过对各部分方块电阻的测量可以看出，对于压阻区（P^-区），A#和B#的方块电阻在开始注入扩散时相差很小，而由于注入杂质在高温下进一步扩散，衬底掺杂浓度对扩散后杂质分布的影响加大，方块电阻在后续的热过程中差别增大．通过比较不同衬底条件下各个热过程后的压阻数据，发现在3种掺杂条件中，20～40Ω·cm的衬底最符合预期压阻的设计．此结论已用于指导实际产品生产．