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曲面过载保护的新型高g值冲击硅微机械加速度传感器的设计
被引量:
10
1
作者
董健
李昕欣
+2 位作者
王跃林
张鲲
宋朝晖
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2003年第2期148-150,214,共4页
给出一种测量高g值冲击加速度的硅微机械加速度传感器的结构和动力学模型 ,此传感器为整体式悬臂梁结构 ,采用硅微机械加工技术制作 ,便于封装和大批量低成本制造。其敏感方向在硅片平面内 ,两个压敏电阻分布在悬臂梁的顶端 ,两个完全...
给出一种测量高g值冲击加速度的硅微机械加速度传感器的结构和动力学模型 ,此传感器为整体式悬臂梁结构 ,采用硅微机械加工技术制作 ,便于封装和大批量低成本制造。其敏感方向在硅片平面内 ,两个压敏电阻分布在悬臂梁的顶端 ,两个完全相同的悬臂梁沿相反方向分布 ,四个压敏电阻构成惠斯通全桥连接 ;悬臂梁的过载保护采用上下两个曲面 ,一方面有效地提高悬臂梁的过载保护能力 ,另一方面调节加速度传感器的压膜阻尼 ,使之接近临界阻尼 ,有效抑制自由振动模态 ,提高测量精度。
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关键词
曲面过载保护
冲击
硅
微机械加速度传感器
压膜阻尼
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职称材料
新型高量程冲击硅微机械加速度传感器的设计与制造
被引量:
5
2
作者
董健
计时鸣
张立彬
《浙江工业大学学报》
CAS
北大核心
2009年第1期105-109,114,共6页
给出了一种测量高量程冲击加速度的硅微机械加速度传感器的设计和制造方法.加速度传感器采用整体式悬臂梁结构,在硅片平面内设计了两个分布方向相反结构相同的悬臂梁,每个悬臂梁顶端通过硼扩散形成两个压敏电阻,四个压敏电阻构成惠...
给出了一种测量高量程冲击加速度的硅微机械加速度传感器的设计和制造方法.加速度传感器采用整体式悬臂梁结构,在硅片平面内设计了两个分布方向相反结构相同的悬臂梁,每个悬臂梁顶端通过硼扩散形成两个压敏电阻,四个压敏电阻构成惠斯通全桥连接.悬臂梁两侧面和过载保护曲面采用DRIE技术加工,过载保护曲面设计成近似于冲击加速度传感器承受最大加速度时悬臂梁弯曲曲面的形状,一方面提高了悬臂梁过载保护能力,另一方面可以调节加速度传感器的工作阻尼至临界阻尼,有效提高了加速度传感器的工作频率带宽.分析和测试结果表明,加速度传感器的灵敏度达到3.024μV/g,工作频率带宽达到O~81kHz,量程达到0~50000g.加速度传感器的性能能够满足测号冲击过程的要求.
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关键词
冲击
硅
微机械加速度传感器
DRIE技术
过载保护曲面
工作频率带宽
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职称材料
冲击硅微机械加速度传感器的封装与封装性能分析
被引量:
7
3
作者
董健
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2008年第6期959-963,共5页
给出了一种压阻式冲击硅微机械加速度传感器的器件封装结构并对其封装的性能进行了分析。加速度传感器的封装采用可伐合金做管壳,采用环氧粘合剂将芯片粘结在金属基板上,采用金丝连接芯片铝焊点和管脚,使用环氧灌封胶充填管壳内空余的区...
给出了一种压阻式冲击硅微机械加速度传感器的器件封装结构并对其封装的性能进行了分析。加速度传感器的封装采用可伐合金做管壳,采用环氧粘合剂将芯片粘结在金属基板上,采用金丝连接芯片铝焊点和管脚,使用环氧灌封胶充填管壳内空余的区域,来缓冲芯片受到冲击时承受的冲击应力。用ANSYS软件对封装后的器件进行了模态分析。分析结果表明,封装后加速度传感器敏感结构—悬臂梁敏感方向上的模态频率与封装前基本相同,封装后器件管壳三个破坏方向上的模态频率足够大。因此,封装不影响加速度传感器的测试性能并有良好的抗冲击能力。用霍普金森杆对封装后器件进行了冲击破坏实验。实验结果表明,引线从芯片铝焊点处脱落是冲击破坏的主要形式。
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关键词
冲击硅
微机械加速度传感器
封装
可伐合金
模态频率
破坏
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职称材料
侧面扩散电阻的微机械加速度传感器的设计
被引量:
1
4
作者
董健
《浙江工业大学学报》
CAS
2008年第3期326-329,共4页
给出了一种新型的侧面扩散电阻的硅微机械加速度传感器的设计和制造方法.硅微机械加速度传感器采用压阻式双悬臂梁整体式结构.两个结构相同分布方向相反的悬臂梁采用DRIE工艺加工,在每个梁的侧面通过硼扩散形成两个压敏电阻,四个压敏电...
给出了一种新型的侧面扩散电阻的硅微机械加速度传感器的设计和制造方法.硅微机械加速度传感器采用压阻式双悬臂梁整体式结构.两个结构相同分布方向相反的悬臂梁采用DRIE工艺加工,在每个梁的侧面通过硼扩散形成两个压敏电阻,四个压敏电阻构成惠斯痛全桥连接,在悬臂梁的根部采用DRIE工艺形成电隔离窄沟槽,并淀积二氧化硅薄膜来填充隔离沟槽,形成电阻与其它区域间的电绝缘.计算结果表明,这种结构的加速度传感器的灵敏度比常规设计的加速度传感器灵敏度要高77%.工艺可行性试验表明,电隔离窄沟槽的制作工艺稳定可靠.因此,这是一种先进的压阻式硅微机械加速度传感器设计和制造方法.
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关键词
侧面扩散电阻
硅
微机械加速度传感器
双悬臂梁
电隔离窄沟槽
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职称材料
变面积结构微机械电容式加速度传感器
被引量:
5
5
作者
李宝清
陆德仁
王渭源
《中国工程科学》
2000年第2期36-40,共5页
文章首次报道了一种基于面积可变电容结构的微机械加速度传感器。质量块呈栅状结构,由悬臂梁支撑。两组交叉放置的定电极位于质量块的正下方。在惯性力的作用下,质量块呈平行于衬底水平移动,引起由质量块的栅与定电极的叉指构成的差分...
文章首次报道了一种基于面积可变电容结构的微机械加速度传感器。质量块呈栅状结构,由悬臂梁支撑。两组交叉放置的定电极位于质量块的正下方。在惯性力的作用下,质量块呈平行于衬底水平移动,引起由质量块的栅与定电极的叉指构成的差分电容变化。通过测量差分电容的变化,可以得到加速度信号的大小。理论分析表明加速度响应信号随面积呈线性变化,而与质量块及定电极的间距无关。加速度传感器的制作采用了基于金属电镀的准LIGA技术,设计量程为20m/s2。测量结果表明,加速度传感器量程为20m/s2,灵敏度为581mV/(m·s-2),非线性为4%FS。讨论了器件线性度不够理想的原因。
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关键词
电容
微机械加速度传感器
变面积结构
原理
制作
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职称材料
基于加速度传感器的红外图像稳像技术研究
被引量:
2
6
作者
陈盈
王弘韬
安成斌
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第8期63-68,共6页
本文对安装于非固定平台上红外前视设备的像移产生的机理进行了详细分析,在此基础上提出了采用微机械加速度传感器获取像移矢量的方法及算法,并研制了可安装于红外前视设备上的像移矢量测量系统,利用三维摇摆台进行了像移测量和稳像试验...
本文对安装于非固定平台上红外前视设备的像移产生的机理进行了详细分析,在此基础上提出了采用微机械加速度传感器获取像移矢量的方法及算法,并研制了可安装于红外前视设备上的像移矢量测量系统,利用三维摇摆台进行了像移测量和稳像试验,并与纯软件化稳像效果进行了比较,验证了本文提出的理论和方法的正确性,以及试验装置的有效性。
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关键词
微机械加速度传感器
稳像
像移
红外图像
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职称材料
题名
曲面过载保护的新型高g值冲击硅微机械加速度传感器的设计
被引量:
10
1
作者
董健
李昕欣
王跃林
张鲲
宋朝晖
机构
浙江大学信息与电子工程系
中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室
出处
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2003年第2期148-150,214,共4页
文摘
给出一种测量高g值冲击加速度的硅微机械加速度传感器的结构和动力学模型 ,此传感器为整体式悬臂梁结构 ,采用硅微机械加工技术制作 ,便于封装和大批量低成本制造。其敏感方向在硅片平面内 ,两个压敏电阻分布在悬臂梁的顶端 ,两个完全相同的悬臂梁沿相反方向分布 ,四个压敏电阻构成惠斯通全桥连接 ;悬臂梁的过载保护采用上下两个曲面 ,一方面有效地提高悬臂梁的过载保护能力 ,另一方面调节加速度传感器的压膜阻尼 ,使之接近临界阻尼 ,有效抑制自由振动模态 ,提高测量精度。
关键词
曲面过载保护
冲击
硅
微机械加速度传感器
压膜阻尼
Keywords
Curved over-range stop protection
Shock
Silicon micromachined accelerometer
Damping
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TH824.4 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
新型高量程冲击硅微机械加速度传感器的设计与制造
被引量:
5
2
作者
董健
计时鸣
张立彬
机构
浙江工业大学机械制造及自动化教育部重点实验室
出处
《浙江工业大学学报》
CAS
北大核心
2009年第1期105-109,114,共6页
基金
浙江省自然科学基金资助项目(Y107445)
浙江省重中之重学科开放基金资助项目(20060313)
文摘
给出了一种测量高量程冲击加速度的硅微机械加速度传感器的设计和制造方法.加速度传感器采用整体式悬臂梁结构,在硅片平面内设计了两个分布方向相反结构相同的悬臂梁,每个悬臂梁顶端通过硼扩散形成两个压敏电阻,四个压敏电阻构成惠斯通全桥连接.悬臂梁两侧面和过载保护曲面采用DRIE技术加工,过载保护曲面设计成近似于冲击加速度传感器承受最大加速度时悬臂梁弯曲曲面的形状,一方面提高了悬臂梁过载保护能力,另一方面可以调节加速度传感器的工作阻尼至临界阻尼,有效提高了加速度传感器的工作频率带宽.分析和测试结果表明,加速度传感器的灵敏度达到3.024μV/g,工作频率带宽达到O~81kHz,量程达到0~50000g.加速度传感器的性能能够满足测号冲击过程的要求.
关键词
冲击
硅
微机械加速度传感器
DRIE技术
过载保护曲面
工作频率带宽
Keywords
impact
silicon micro-mechanical accelerometer
DRIT technology
overload protection curvature
working frequency bandwidth
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
冲击硅微机械加速度传感器的封装与封装性能分析
被引量:
7
3
作者
董健
机构
浙江工业大学机械制造及自动化教育部重点实验室
出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2008年第6期959-963,共5页
文摘
给出了一种压阻式冲击硅微机械加速度传感器的器件封装结构并对其封装的性能进行了分析。加速度传感器的封装采用可伐合金做管壳,采用环氧粘合剂将芯片粘结在金属基板上,采用金丝连接芯片铝焊点和管脚,使用环氧灌封胶充填管壳内空余的区域,来缓冲芯片受到冲击时承受的冲击应力。用ANSYS软件对封装后的器件进行了模态分析。分析结果表明,封装后加速度传感器敏感结构—悬臂梁敏感方向上的模态频率与封装前基本相同,封装后器件管壳三个破坏方向上的模态频率足够大。因此,封装不影响加速度传感器的测试性能并有良好的抗冲击能力。用霍普金森杆对封装后器件进行了冲击破坏实验。实验结果表明,引线从芯片铝焊点处脱落是冲击破坏的主要形式。
关键词
冲击硅
微机械加速度传感器
封装
可伐合金
模态频率
破坏
Keywords
silicon micromachined shock accelerometer
package
Kovar alloy
mode frequency
destruction
分类号
TH824.4 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
侧面扩散电阻的微机械加速度传感器的设计
被引量:
1
4
作者
董健
机构
浙江工业大学机械制造及自动化教育部重点实验室
出处
《浙江工业大学学报》
CAS
2008年第3期326-329,共4页
文摘
给出了一种新型的侧面扩散电阻的硅微机械加速度传感器的设计和制造方法.硅微机械加速度传感器采用压阻式双悬臂梁整体式结构.两个结构相同分布方向相反的悬臂梁采用DRIE工艺加工,在每个梁的侧面通过硼扩散形成两个压敏电阻,四个压敏电阻构成惠斯痛全桥连接,在悬臂梁的根部采用DRIE工艺形成电隔离窄沟槽,并淀积二氧化硅薄膜来填充隔离沟槽,形成电阻与其它区域间的电绝缘.计算结果表明,这种结构的加速度传感器的灵敏度比常规设计的加速度传感器灵敏度要高77%.工艺可行性试验表明,电隔离窄沟槽的制作工艺稳定可靠.因此,这是一种先进的压阻式硅微机械加速度传感器设计和制造方法.
关键词
侧面扩散电阻
硅
微机械加速度传感器
双悬臂梁
电隔离窄沟槽
Keywords
sidewall-diffusion-pizeoresistors silicon micromachined accelerometer double-cantilever
electricity-isolation trenches
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
变面积结构微机械电容式加速度传感器
被引量:
5
5
作者
李宝清
陆德仁
王渭源
机构
中国科学院上海冶金研究所
出处
《中国工程科学》
2000年第2期36-40,共5页
基金
国家攀登计划B微电子机械系统 (MEMS)资助项目!(8537)
文摘
文章首次报道了一种基于面积可变电容结构的微机械加速度传感器。质量块呈栅状结构,由悬臂梁支撑。两组交叉放置的定电极位于质量块的正下方。在惯性力的作用下,质量块呈平行于衬底水平移动,引起由质量块的栅与定电极的叉指构成的差分电容变化。通过测量差分电容的变化,可以得到加速度信号的大小。理论分析表明加速度响应信号随面积呈线性变化,而与质量块及定电极的间距无关。加速度传感器的制作采用了基于金属电镀的准LIGA技术,设计量程为20m/s2。测量结果表明,加速度传感器量程为20m/s2,灵敏度为581mV/(m·s-2),非线性为4%FS。讨论了器件线性度不够理想的原因。
关键词
电容
微机械加速度传感器
变面积结构
原理
制作
Keywords
capacitance
accelerometer
area changeable
分类号
TP212.1 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于加速度传感器的红外图像稳像技术研究
被引量:
2
6
作者
陈盈
王弘韬
安成斌
机构
中国电子科技集团公司第十一研究所
出处
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2012年第8期63-68,共6页
文摘
本文对安装于非固定平台上红外前视设备的像移产生的机理进行了详细分析,在此基础上提出了采用微机械加速度传感器获取像移矢量的方法及算法,并研制了可安装于红外前视设备上的像移矢量测量系统,利用三维摇摆台进行了像移测量和稳像试验,并与纯软件化稳像效果进行了比较,验证了本文提出的理论和方法的正确性,以及试验装置的有效性。
关键词
微机械加速度传感器
稳像
像移
红外图像
Keywords
MEMS-accelerometer
image-stabilization
image-tremble
IR-image
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
曲面过载保护的新型高g值冲击硅微机械加速度传感器的设计
董健
李昕欣
王跃林
张鲲
宋朝晖
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2003
10
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职称材料
2
新型高量程冲击硅微机械加速度传感器的设计与制造
董健
计时鸣
张立彬
《浙江工业大学学报》
CAS
北大核心
2009
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
冲击硅微机械加速度传感器的封装与封装性能分析
董健
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2008
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
侧面扩散电阻的微机械加速度传感器的设计
董健
《浙江工业大学学报》
CAS
2008
1
在线阅读
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职称材料
5
变面积结构微机械电容式加速度传感器
李宝清
陆德仁
王渭源
《中国工程科学》
2000
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
6
基于加速度传感器的红外图像稳像技术研究
陈盈
王弘韬
安成斌
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2012
2
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职称材料
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