Автоматическая система контроля

Автоматизация технологических процессов

Технологический процесс производства микроакселерометра

Микромеханический акселерометр, разработанный в дипломном проекте, имеет простое конструктивное оформление и протравливается по одному из вариантов «поверхностной» (surface) технологии, применяемой в производстве МЭМС.

Отличительной особенностью этих МЭМС является то, что их конструкционные элементы представляют собой осаждаемые пиролитически или из газовой среды тонкие плёнки поликремния, а также нитрида Si3N4 и оксида кремния SiO2. Толщина этих плёнок, а следовательно и элементов конструкции этих МЭМС не превышает по технологическим причинам 10мкм. Как правило, она составляет 2-5 мкм. Таким образом «поверхностная» технология позволяет создавать МЭМС на порядок меньше по размерам, по сравнению с МЭМС, изготовленными по технологии травления.

Конструкция разработанного акселерометра включает три основных элемента:

основание - фрагмент стандартной монокристаллической кремниевой пластины (толщина 1000-2000 мкм) покрытого изолирующей плёнкой из нитрида кремния Si3N4 (толщина 0,5-0,8 мкм)

рама из поликристаллического кремния, закрепленная в 6ти точках на основании, технологически интегрированная с чувствительным элементом

неподвижные обкладки емкостного датчика положения

Принципы работы такого одноосного акселерометра состоят в следующем:

при ускоренном движении основания (подложки), в случае, если вектор ускорения имеет составляющую, совпадающую с осью чувствительности акселерометра, чувствительный элемент под действием силы инерции отклоняется вдоль оси чувствительности. В U -образных элементах упругого подвеса ЧЭ возникает противодействующая упругая сила, пропорциональная перемещению, пропорциональная силе инерции и, естественно, ускорению объекта.

Конструктивно объединённые с ЧЭ подвижные пластины емкостного датчика смещаются при этом относительно неподвижных обкладок, расположенных на основании.

Акселерометр этой конструкции может работать как в режиме прямого измерения (разомкнутый режим), так и по компенсационной схеме (в режиме с обратной связью по отклонению чувствительного элемента).

Другие статьи по теме

Исследование принципов технической реализации и эффективности сигналов с ортогональной частотной модуляцией Практически для всех типов современных радиосистем передачи информации характерна многоканальная или параллельная передача, при которой по общему высокочастотному тракту радиосистемы пер ...

Исследование параметров оптоволоконного тракта За последние годы достигнут значительный прогресс в создании новых перспективных средств связи, повышающих качество и эффективность передачи информации различного вида, расширяющих услу ...

Построение яркостной гистограммы изображения зерен пыльцы, полученных с помощью РЭМ Улучшение качества промышленной продукции есть надежный путь более полного удовлетворения потребностей народного хозяйства, ускорения научно - технического прогресса. В связи с этим пост ...