单晶硅振动环陀螺仪的制作

为了简化电容式振动环陀螺仪的制作方法,进一步提高成品率,提出了一种结合反应离子深刻蚀(DRIE)与阳极键合的陀螺仪制备方法。分析了振动环陀螺的工作原理,指出了传统工艺存在的缺陷;对该制作方法所采用的工艺流程进行了详细设计,分析了不同工艺参数对陀螺仪性能的影响,并依据分析和实验结果改进了工艺流程和参数。最后,采用该方法制作了振动环式微机械陀螺仪并进行了测试。实验结果表明,采用该方法能成功制作电容间隙为3μm、厚度为80μm的振动环式陀螺仪微结构。与传统的制作方法相比,工艺流程大为简化,掩模板数量从7块减少到2块,满足器件性能可靠、工艺简单、成品率高的要求。     

一体式带钢干燥器的设计及应用

介绍了一体式带钢干燥器的设计原理及干燥过程中相关参数的分析计算。新型一体式带钢干燥器具有结构紧凑、高效节能的特点。     

基于SOI-MEMS技术的静电驱动-电容检测硅谐振器

提出一种基于SOI-MEMS技术的静电驱动-电容敏感检测的横向硅谐振器,对其进行设计、MEMS工艺加工制作实现、微弱电容检测及开环测试．该新型静电激励谐振器结构主要包含一个从中间受力点向两侧引出两个电极板的双端固支梁,这种设计使得此谐振器的静电驱动电压远小于具有相同电极板面积和极板间距的同类静电驱动谐振器,且检测电容更大,降低了检测难度．以器件层电阻率很低（0．001～0．002Ω·bcm）的SOI晶圆为基础材料,其SOI—MEMS加工工艺流程简单,仅需要2块掩膜版,有4个主要单步工艺．实验测试结果表明：在真空度为0．1—1．0Pa环境下,直流偏置电压低至30V,交流驱动电压峰-峰值为20mV时,该谐振器在其谐振频率点52261．99Hz处的Q值依然高于11800．     

一种谐振式MEMS压力传感器单芯片级真空封装和低应力组装方法

为提高谐振式MEMS压力传感器的品质因数,且同时降低温度漂移,设计了一种传感器的单芯片级真空封装和低应力组装方法,选用非光敏苯并环丁烯（BCB）材料在真空加热、加压条件下实现PYREX7740玻璃空腔与传感器芯片的黏合键合,在可伐合金管座上加工出与传感器尺寸相匹配的方形空腔,实现传感器芯片的低应力组装．实验结果表明：传感器具有较高的品质因数（9455）,检测范围为500—1100hPa,灵敏度为9．6Hz／,hPa,满量程最大非线性度为0．08％,-40℃-50℃内温度系数为0．9Hz／℃,温度总漂移为传感器满量程变化的1．3％,传感器在开机加电稳定后长时漂移为0．086％F．S．     

微阵列光寻址生化传感器系统性能研究

该文介绍一种基于电解质溶液-绝缘层-半导体(EIS)结构的光、机、电一体化的微阵列光寻址电位传感器系统(LAPS)。文中研讨了LAPS的基本原理和微阵列光寻址电位传感器系统的制造。通过实验证明了芯片厚度、调制频率、曲线线性度对系统性能的影响,获得多种生化参数的光寻址测试结果。     

Si-玻璃阳极键合失效机理研究

在采用Si-玻璃阳极键合技术制备微惯性传感器的过程中,实验发现键合圆片中心区域键合失效。通过对键合机理和工艺过程进行分析,认为湿法腐蚀工艺引入钾离子(K+)污染是造成键合失效的主要原因,也可以对键合失效现象给出合理的解释。改变工艺参数进行了键合对比实验,结果表明,未受K+污染的键合圆片没有发生键合失效现象。提出了解决键合失效问题的两种方案,并首次提出在Si片表面生长氧化层提高失效区键合强度的方法;从理论上分析了增加SiO2介质层的可行性。强度测试结果表明,在SiO2厚度为150nm时,键合剪切强度达到14MPa,验证了方案的可靠性。利用上述方法制备出微加速度传感器敏感结构。     

一种硅梁谐振加速度计结构设计与模拟分析

为了提高谐振加速度计的灵敏度以及稳定性,提出一种基于微杠杆力学放大机构的硅梁谐振式加速度计结构,并对其进行了有限元模拟分析。该加速度计由两个静电激励电容检测的硅谐振梁组成差分输出,采用硅深刻蚀以及硅玻璃阳极键合等体硅工艺制作。模拟结果表明新结构提高了加速度计灵敏度,有效改善了交叉灵敏度、线性度、温度稳定性等。     

压电谐振滤波器的高频谐波响应

提出压电谐振滤波器不能很好地滤除高频谐波的问题,结合一个具体例子理论推导了压电谐振滤波器存在许多干扰谐振频率,从而不能有效滤除一些特定频率的干扰信号．为了解决这个问题,提出一种改进型的静电激励谐振滤波器．为了说明其可行性,具体分析了改进型双端固支微梁静电激励谐振滤波器,理论推导证实基于双端固支微梁的各阶振型正交的原理,通过适当调整激振电容的间距,双端固支微梁的高阶振动模态受到很好的抑制,因此这种谐振滤波器可以有效阻止滤波器中心频率的高频谐波的通过．     

高灵敏度谐振式微加速度传感器的设计与制作

为提高加速度传感器灵敏度,提出一种新的加速度敏感机制,并基于此原理设计了一种新的微机械谐振式加速度传感器结构.分析了加速度传感器的数学模型及影响灵敏度的关键参数,并以此为依据对传感器结构参数进行优化设计.采用扩散硅层作为谐振子,提高器件性能的同时简化了制作工艺,利用KOH溶液湿法腐蚀硅在各晶向上的各向异性,实现了支撑梁...     

扩散硅谐振式压力传感器同频干扰的建模与消除

为简化谐振式微机械压力传感器的制备工艺,提出了一种采用扩散硅作为谐振梁的压力传感器,并采用电磁激励实现传感器的闭环控制.实验中发现:由于采用扩散硅材料,传感器受到较为严重的同频干扰影响,因此,消除传感器的同频干扰成为需要解决的一个主要问题.通过对采用扩散硅作为谐振梁的压力传感器微结构进行分析,建立了传感器主要噪声来源同频干扰的等效电路模型,据此提出一种新的不对称双端激励解决方法.实验结果表明,该方法可有效地降低传感器的同频干扰,传感器的信噪比由1.53提高至35,为传感器闭环激励和检测提供了有效的手段.