微加速度傳感器的結(jié)構(gòu)特性與仿真研究.pdf

1、微機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）以其微型化、集成化等優(yōu)點(diǎn)，在汽車工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、信息、軍事和航天工程等領(lǐng)域具有極為廣泛的應(yīng)用和廣闊的前景。然而，傳統(tǒng)的研究微機(jī)電系統(tǒng)的方法一般是在對(duì)材料進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，分析器件的結(jié)構(gòu)以及工藝過程，制備器件之后再檢測(cè)器件的性能，這一過程既延長(zhǎng)了研發(fā)時(shí)間，又增加了研發(fā)成本。進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)能夠有效地縮短研發(fā)時(shí)間，降低成本，在計(jì)算機(jī)上模擬器件制作工藝的工藝過程，生成三維模型，進(jìn)行性能仿真這三個(gè)步驟可以同時(shí)進(jìn)行。目前，

2、國內(nèi)關(guān)于用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法進(jìn)行傳感器研究的相關(guān)文獻(xiàn)較少，這種研究方法還不太完善。
　　本文介紹了微機(jī)電系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展以及微機(jī)電系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)流程，該流程僅需通過二維掩膜板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、規(guī)劃布局與工藝流程的設(shè)計(jì)生成三維模型，從材料數(shù)據(jù)庫中提取元器件材料特性將其添加進(jìn)入幾何模型從而生成完整的三維實(shí)體模型，劃分網(wǎng)格進(jìn)行多物理場(chǎng)耦合分析以及系統(tǒng)級(jí)仿真分析與模擬；此外，對(duì)半導(dǎo)體制造加工工藝進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。
　　本文以研究路線較為

3、成熟的加速度傳感器為例，在研究了電容式加速度傳感器工作原理之后，選擇了變極距式電容加速度計(jì)，并利用專業(yè)計(jì)算機(jī)仿真軟件IntelliSuite對(duì)電容式加速度傳感器的兩類敏感結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模分析研究。確定了傳感器建模分析的流程，完成了器件敏感結(jié)構(gòu)的版圖設(shè)計(jì)，進(jìn)行了懸臂梁結(jié)構(gòu)和梳齒式結(jié)構(gòu)電容式加速度傳感器敏感結(jié)構(gòu)的靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真分析。
　　比較了單梁長(zhǎng)度、寬度、厚度對(duì)器件結(jié)構(gòu)的影響，從而優(yōu)化器件的性能。結(jié)果表明：可以通過增加梁長(zhǎng)、減小寬