yabo88|感知“利”器:单芯片硅集成三轴高频宽高冲击加速度计

企业新闻 | 2020-11-12

yabo88登录|随着硅基微机电系统加工技术的成熟,微机电系统低G加速度计因其体积小、成本低、性能低、适合大规模生产等优点,已广泛应用于汽车冲击试验、航空航天导航系统、军事惯性导航等领域。为了再现冲击和着陆过程中加速度信号的细节,尽可能地增加信号噪声,低G值的加速度计不仅没有高的抗冲击性和足够的灵敏度,而且没有高的谐振频率和工作比特率。三轴构造的低G值加速度计可以同时检测同方向的XYZ三轴加速度信号,并可以实现加速度矢量信号的动态输入。

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与三个单轴低G加速度计检测轴向量相比,芯片安装更简单,信号加载更准确,生产成本更低廉。目前国内广泛使用的低G值悬臂式yabo88加速度计,大多是在双抛片两侧微加工后粘接而成。这种加速度计有一些明显的缺点:工艺简单、体积小、成本高、解体变形大。中国科学院上海微系统与信息技术研究所(以下简称上海微系统所)低G加速度计课题组对工艺进行了改进,并利用其通过单面微加工生产出性能优越的悬臂式低G加速度计,但不具备生产工艺非常简单、生产成本低、芯片尺寸小、结构强度高的优点。

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随着这一技术的变化和发展,上海微系统研究所开发了基于单抛片单面工艺的三轴悬臂式低G值加速度计,在性能、生产工艺复杂度、成本、芯片尺寸和结构强度等方面几乎与悬臂式低G值加速度计一样精辟。然而,由于悬臂梁结构的允许,这种加速度计不能同时实现高灵敏度和低谐振频率。

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采用平、直、压梁作为低G加速度的检测结构,既能实现高灵敏度,又能实现低谐振频率。鉴于此,上海微系统研究所开发了一种基于单晶硅衬底的高谐振频率低冲击加速度计。在工艺简单、生产成本低、芯片尺寸小、结构强度高的前提下,在保持高灵敏度的同时,传感器的一阶谐振频率大大提高,即工作比特率大大提高。

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而三面固定板和平直压梁的人工结构仅限于检测硅片表面两轴(XY轴)的加速度,而横跨硅片表面的一轴(Z轴)加速度计无法同时实现高灵敏度和低谐振频率。【yabo88登录】。

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