MEMS陀螺仪的研究现状与进展

MEMS陀螺仪是MEMS传感器中应用最广泛的器件.当今信息智能时代的发展为MEMS陀螺仪带来新的发展机遇,使MEMS陀螺仪进入更高精度和更高可靠性的新的发展阶段.从微结构、电子学控制、工艺平台和集成应用四个方面综述了MEMS陀螺仪的最新进展.对MEMS陀螺仪分别按简并和非简并工作模式;速率陀螺仪的机械化和全角机械化;体...     

微机械陀螺仪的新进展及发展趋势

微机械陀螺仪是陀螺技术和微电子机械系统(MEMS)技术结合产生的新一代惯性器件。根据其工作原理和采用材料的不同,微机械陀螺可分为硅基微机械振动陀螺(Si-MVGs)、微机械压电振动陀螺(PVGs)和悬浮转子式微机械陀螺等。该文介绍了微机械陀螺仪的主要参数指标和应用,对硅基微机械振动陀螺(Si-MVGs)、微机械压电振动陀螺(PVGs)和悬浮转子式微机械陀螺的最新研究进展作了综合性报道,讨论了微机械陀螺未来的发展趋势。     

基于DSP的MEMS陀螺仪信号处理平台的设计

针对现在MEMS陀螺仪的精度还不高的状况,为了降低陀螺仪信号的噪声,改善其非线性性能,提高陀螺仪信号的精度,提出基于TI公司的数字信号处理器TMS320VC33的MEMS陀螺信号实时采集与处理系统,对MEMS陀螺信号进行降噪、非线性补偿处理;并在DSP多任务机制下实现数据采集、处理、传输的并行化,该信号处理平台信号处理时间短,实时性高,可以满足MEMS陀螺仪的使用要求,算法简单有效,可以显著降低MEMS陀螺信号的噪声,在实际应用中具有一定的参考意义.     

MEMS陀螺仪的研究现状与进展(续)

3 MEMS陀螺仪的工艺 基于MEMS陀螺仪和其他陀螺解决方案(例如光纤陀螺、环形激光陀螺、半球谐振陀螺和石英陀螺仪)相比具有了许多关键的优势:低成本、非常小的形成因子、轻量级、在严酷环境下的可靠性和低功耗.MEMS陀螺仪工艺是基于经历几十年的发展已经成熟的半导体批量生产设备.近两年为适应高性能MEMS陀螺仪发展的需要...     

基于微小型稳定平台的MEMS陀螺信号调理电路设计与测试

为提高MEMS陀螺的使用精度,本文基于微小型稳定平台应用背景设计了高精度MEMS陀螺信号调理电路,实验表明该电路提升了陀螺仪的使用精度。本文设计的调理电路采用高速24位Δ-Σ型A/D转换电路和高精度差分放大器对陀螺信号进行处理。基于MEMS陀螺仪搭建了两轴陀螺组件,并将两轴陀螺组件安装于高精度三轴转台,进行测试。采集MEMS陀螺模拟输出和数字输出数据,分别进行Allan方差分析。结果表明：该调理电路使X轴MEMS陀螺零偏不稳定性指标提升13.63%,Y 轴MEMS陀螺零偏不稳定性指标提升19.347%。     

一种新颖的圆片级CSP MEMS封装方法

一种新型的 WLCSP 为 MEMS 器件有源区上面提供一个集成腔室。这种封装是专为具有机械运动元件的微机械器件设计的,如微反射镜、陀螺仪及加速检测器等。     

面向Micro-IMU的MEMS三维可折叠系统的设计与研制

提出了一种面向微惯性测量单元(Micro-IMU)应用的微电子机械系统(MEMS)三维可折叠结构,其主要组成部分包括绝缘层上硅(SOI)基底、聚酰亚胺柔性链、金属线以及MEMS多环陀螺仪。文章基于有限元仿真技术,分析了可折叠结构及器件的可行性。基于SOI一体化MEMS技术,将核心传感器的制作工艺与折叠结构工艺相结合,在结构中搭载单轴圆盘多环谐振微陀螺,利用柔性铰链实现结构的三维折叠以及各个传感器之间的电互连,实现单轴惯性传感器的集成,制备出体积为1cm3、质量为250mg的搭载多环谐振微陀螺的三维可折叠系统。     

MEMS传感器

MEMS传感器成为全世界增长最快的产品之一，MEMS产品的可靠性高，技术附加值高，市场回报率大于传统产业。MEMS传感器与系统将会有更大的市场增长，惯性测量器件、微流量器件、光MEMS器件、压力传感器、加速度传感器、微型陀螺和汽车领域应用的MEMS器件(压力传感器、加速度传感器、微型陀螺)等的应用将具有巨大的潜力。     

MEMS半球谐振陀螺的角速度积分及其FPGA设计

微电子机械系统(MEMS)半球谐振陀螺是MEMS微陀螺领域的研究热点,能工作在角速度积分模式下,具有体积小、质量轻、功耗低、成本低、对称性高、Q值高,以及精度高等优点.文章给出了一种微型半球谐振陀螺的结构,研究了其工作原理以及检测方法,设计了一种数字式MEMS半球谐振陀螺仪的角速度积分工作模式方案及其FPGA实现方法,以完成目前MEMS半球谐振陀螺的角速度积分模式的控制与检测工作.     

一种新的MEMS陀螺温度误差建模与补偿方法

为了减少温度对微机电系统(MEMS)陀螺仪测量精度的影响,改进了一种不需要测量温度的MEMS陀螺温度误差建模与补偿方法。该方法首先通过多项式拟合得到MEMS陀螺全温区零偏与温度的多项式模型,并根据最小二乘法原理确定模型阶数,然后通过分析温度对驱动轴相位的影响,得到驱动轴相位的温度模型,最后得到零偏与驱动轴相位的多项式拟合模型并针对该模型对陀螺零偏进行补偿。实验结果表明,该方法能降低温度造成的陀螺误差,提高MEMS陀螺的使用精度。     

微机械技术与市场共同发展

对目前到 2 0 0 5年的微机电系统的技术和市场发展做了初步的预测 ,详细讨论了可能的市场领域及其对微机械技术发展的要求。认为 2 0 0 5年后 ,国产微机械产品将具备相当的市场规模     

Marvelous MEMS

Microelectromechanical systems (MEMS) are a foundation for a broad range of mechanical, chemical, optical, and biotech products (sensors, microstructures and actuators) fabricated as integrated circuits on (primarily) silicon wafers in a batch mode. Commercial MEMS products include pressure sensors, acceleration sensors, gyros, ink-jet nozzles, read-write head positioners in hard drives, and digital light processors (DLPs) in projectors and television sets. The first four decades of MEMS development created a US$8 billion market. During the next decade, the MEMS market is estimated to increase by US$32 billion. Based on the presented overview of emerging MEMS sensors and microstructures, such a magnitude of growth is definitely possible.     

M EM S 射频与微波应用技术新进展

微机电系统（Microelectromechanical system)代表了一项与集成电路制造工艺相同的新兴技术,在射频与微波领域得到广泛应用。无线通信发展的趋势是缩小系统尺寸、降低成本和功耗。本文综述了当前国际上MEMS技术的最新发展现状,对在射频与微波应用的各种MEMS器件关键技术进行了探讨。最后展望了未来的发展前景。     

化学镍金基板焊点的失效分析

硅麦克风在消费类电子产品中成功应用,近年来得到了迅猛发展。硅麦克风的封装工艺由于MEMS的特殊结构和封装材料的特殊性,与常见IC封装有许多不同点。其中引线键合工序由于所使用的PCB基板材料特殊的加工工艺,使得引线在PCB基板上的焊点失效成为研究硅麦克风封装成品率和可靠性的一个重要课题。文章重点探讨了硅麦克风封装过程中引线键合工序焊点失效问题,通过不同金线键合方式和金线键合参数的分析,确立了适合于硅麦克风封装的金线键合工艺。     

微型数字传声器技术与发展

介绍了微型驻极体(ECM)与微机电(MEMS)数字传声器的技术原理及在消费数码领域的应用,综述了微型数字传声器技术的发展过程与市场分析。     

基于MEMS技术的光通信器件及其市场前景

介绍了基于MEMS技术的光通信器件主要制造商及其产品情况,并概要分析了MEMS光器件的市场前景和发展方向。     

微电子机械系统的发展及未来

介绍了微电子机械系统（MEMS）的技术、材料、器件及应用，讨论了它的发展趋势及将来的市场。     

Applications of MEMS in surgery

In the past few decades, microelectromechanical systems (MEMS) have found themselves being adopted into a wide variety of fields and disciplines. Recently there has been an increased interest in the use of MEMS for surgical applications. MEMS technology has the potential to not only improve the functionality of existing surgical devices, but also add new capabilities, which allow surgeons to develop new techniques and perform entirely new procedures. MEMS can improve surgical outcomes, lower risk, and help control costs by providing the surgeon with real-time feedback on the operation. This paper discusses the challenges MEMS face in the medical device market along with current applications and future directions for the technology.     

A review: crystalline silicon membranes over sealed cavities for pressure sensors by using silicon migration technology

A silicon pressure sensor is one of the very first MEMS components appearing in the microsystem area.The market for the MEMS pressure sensor is rapidly growing due to consumer electronic applications in recent years.Requirements of the pressure sensors with low cost,low power consumption and high accuracy drive one to develop a novel technology.This paper first overviews the historical development of the absolute pressure sensor briefly.It then reviews the state of the art technology for fabricating crystalline silicon membranes over sealed cavities by using the silicon migration technology in detail.By using only one lithographic step,the membranes defined in lateral and vertical dimensions can be realized by the technology.Finally,applications of MEMS through using the silicon migration technology are summarized.