高g值加速度敏感芯片性能优化的结构分析

随着微机电系统(MEMS)技术的发展,出现了高g值加速度敏感芯片,但因所受惯性力巨大,其综合性能难以提升,特别是过载和交叉耦合问题尤为突出。利用有限元法对带有微梁的高g值加速度敏感结构进行了仿真分析,给出了结构优化的设计方法,在保证灵敏度的同时,显著提高芯片固有频率和抗过载能力。在芯片的质量块与边框连接处设计了具有补偿作用的凹槽,有效减小了敏感芯片的交叉耦合。所设计量程为105g的敏感芯片满量程输出约为21.42 m V,固有频率约1.025 MHz,交叉耦合约4.24%,过载可达6.5倍量程以上。