家族战队|MEMS加速度计可靠性值得关注,Z轴粘连问题何解?( 二 )


家族战队|MEMS加速度计可靠性值得关注,Z轴粘连问题何解?本发明Z轴结构的示意图
家族战队|MEMS加速度计可靠性值得关注,Z轴粘连问题何解?本发明质量块位于初始状态时的运动模态示意图
家族战队|MEMS加速度计可靠性值得关注,Z轴粘连问题何解?本发明质量块受到Z轴负方向加速度时的运动模式示意图
家族战队|MEMS加速度计可靠性值得关注,Z轴粘连问题何解?本发明质量块受到Z轴正方向加速度时的运动模式示意图
美新半导体发明专利:《单芯片三轴加速度传感器》
本发明属于MEMS传感器技术领域 , 涉及一种热对流单芯片三轴加速度传感器 。 其基本原理为通过热敏器件感应密封空腔体内的气体热对流 , 再通过计算输出加速度信号 。 包括加热丝温度传感器平面上方的封装腔和下方的刻蚀腔 , 对称置于中心四周的四组传感器 。 在汽车、游戏产业、航空、船舶导航系统、民用产品及军事等领域中有广泛的应用 。 本发明采用热对流原理来检测加速度信息 , 无质量块 , 可工作在高量程下 , 耐冲击 , 无粘连、颗粒等问题 , 成本低 , 故障率低 , 良品率高 , 灵敏度高 , 抗干扰强;相对于美新半导体(MEMSIC)公司原来的单芯片双轴热对流加速度传感器 , 可以对加速度进行三维空间内的测量 。
家族战队|MEMS加速度计可靠性值得关注,Z轴粘连问题何解?
家族战队|MEMS加速度计可靠性值得关注,Z轴粘连问题何解?【家族战队|MEMS加速度计可靠性值得关注,Z轴粘连问题何解?】一种热对流单芯片三轴加速度传感器结构示意图
上述热对流单芯片三轴加速度传感器共4个热源 , 8个温度传感器 。 可以通过该结构测量X轴 , Y轴和Z轴三个方向的加速度 。 X轴方向信号:(传感器2-传感器1)+(传感器3-传感器4);Y轴方向信号:(传感器6-传感器5)+(传感器7-传感器8);Z轴方向信号:(传感器1-传感器2)+(传感器3-传感器4)+(传感器5-传感器6)+(传感器7-传感器8) 。
家族战队|MEMS加速度计可靠性值得关注,Z轴粘连问题何解?热对流单芯片三轴加速度传感器俯视示意图
MEMS可靠性分析培训课程
在制造、安装、运输或使用过程中 , MEMS加速度计会遭到剧烈冲击或振动应力的影响 。 而在航天航空等领域 , MEMS加速度计通常工作在高低温剧烈变化的环境中 , 如卫星运行时会周期性进入向阳面和背阳面 , 造成MEMS加速度计的工作环境温度发生周期性的极端变化 , 同时在太空中工作也会受到各种射线辐射的影响 。 大气下工作的MEMS加速度计还可能受到空气中水蒸气或其他腐蚀气体的影响 。 这些恶劣环境应力导致MEMS加速度计的一些特性发生变化 , 所引发的典型失效模式包括断裂、分层、粘附、疲劳、腐蚀、微粒污染等 。
如果您还是采用“跷跷板”的Z轴结构 , 如何解决粘连问题呢?还有哪些Z轴结构或方案可以采用呢?为此 , 麦姆斯咨询邀请了东南大学王磊老师讲解MEMS可靠性分析内容 , 分析加速度计、陀螺仪、微镜等产品可靠性问题 , 具体课程介绍如下:


推荐阅读