一種微機(jī)電加速度計(jì)及其制備方法與流程

一種微機(jī)電加速度計(jì)及其制備方法與流程首先介紹什么是微機(jī)電加速度計(jì)微機(jī)電加速度計(jì)（MEMS加速度計(jì)）是利用微電子加工工藝制造、微機(jī)電技術(shù)實(shí)現(xiàn)微小尺寸的加速度傳感器。它是一種基于電容變化原理，測(cè)量振動(dòng)和位移的重要傳感器。MEMS加速度計(jì)采用微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)將機(jī)械結(jié)構(gòu)和電路集成在一起，構(gòu)成一個(gè)微型系統(tǒng)。傳統(tǒng)的加速度計(jì)需要體積很大、運(yùn)動(dòng)慣量很大的感應(yīng)體，而MEMS加速度計(jì)則是將感應(yīng)體做得非常小，其輸出信號(hào)需要經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理前后才能得到實(shí)際的加速度值。MEMS加速度計(jì)的組成部分MEMS加速度計(jì)由三個(gè)主要部分組成：1.加速度感應(yīng)結(jié)構(gòu)加速度感應(yīng)結(jié)構(gòu)是指?jìng)鞲衅髦械募铀俣雀袘?yīng)元件，一般就是振動(dòng)質(zhì)量塊，其作用是感應(yīng)加速度并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。MEMS加速度計(jì)內(nèi)的振動(dòng)質(zhì)量塊通常是由取向硅材料制成的微小質(zhì)量塊，這個(gè)質(zhì)量塊承受檢測(cè)對(duì)象的加速度，并產(chǎn)生微小的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)檢測(cè)到加速度的變化時(shí)，加速度感應(yīng)結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變形和運(yùn)動(dòng)，這個(gè)變化就能通過(guò)電路轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出。2.電路電路負(fù)責(zé)將加速度感應(yīng)元件產(chǎn)生的電信號(hào)放大、濾波、及時(shí)采集和處理。微機(jī)電加速度計(jì)的電路部分通常由信號(hào)調(diào)理電路和A/D轉(zhuǎn)換電路組成。信號(hào)調(diào)理電路通過(guò)濾波、比例放大等方式對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行處理，使其能夠滿(mǎn)足特定的要求；A/D轉(zhuǎn)換電路將信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，以方便存儲(chǔ)、傳輸和處理。3.封裝保護(hù)封裝保護(hù)是指將MEMS加速度計(jì)的感應(yīng)結(jié)構(gòu)和電路封裝在一起，以保護(hù)其不受外部環(huán)境影響。MEMS加速度計(jì)的封裝一般分為兩種形式：塑膠封裝和金屬殼封裝，前者主要用于低精度應(yīng)用，后者則用于高精度應(yīng)用以及軍用領(lǐng)域。MEMS加速度計(jì)的制備方法與流程在MEMS加速度計(jì)的制備過(guò)程中，主要涉及以下幾個(gè)流程：1.微加工技術(shù)處理在MEMS加速度計(jì)的制備中，微加工技術(shù)處理扮演著重要的角色。它主要是利用光刻、腐蝕和離子注入等技術(shù)處理硅片原材料，制備加速度感應(yīng)結(jié)構(gòu)和電路。2.硅片切割制備好硅片后，需要進(jìn)行切割。一般來(lái)說(shuō)，硅片的厚度在百納米到微米級(jí)別，為了避免在后續(xù)加工過(guò)程中受到損傷，需要進(jìn)行切割和拋光處理。3.產(chǎn)生加速度感應(yīng)結(jié)構(gòu)加速度感應(yīng)結(jié)構(gòu)是MEMS加速度計(jì)的核心部分，也是整個(gè)制備過(guò)程中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一。加速度感應(yīng)結(jié)構(gòu)一般采用“陶瓷襯底+振動(dòng)質(zhì)量塊”形式，具有極高的靈敏度和穩(wěn)定性。4.加工微力傳感器微力傳感器是制備微機(jī)電加速度計(jì)的另一個(gè)重要組成部分。它通常是使用“靜電平衡”或“串聯(lián)壓力鑄造”技術(shù)制備而成。5.引線與封裝引線與封裝是MEMS加速度計(jì)制備的最后一個(gè)過(guò)程。它通常通過(guò)垂直熔接、微型焊接等方式將加速度感應(yīng)結(jié)構(gòu)與電路引線連接起來(lái)，并將其封裝在一個(gè)可靠的外殼內(nèi)，以防止外界干擾和損害。結(jié)語(yǔ)綜上所述，MEMS加速度計(jì)是利用微電子加工工藝制造、微機(jī)電技術(shù)實(shí)現(xiàn)微小尺寸的加速度傳感器。它由加速度感應(yīng)結(jié)構(gòu)、電路和封裝三部分組成，采用微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)將機(jī)械結(jié)構(gòu)和電路集成在一起，構(gòu)成一個(gè)微型系統(tǒng)。在MEMS加速度計(jì)的制備過(guò)程中，主要涉及微加工技術(shù)