高量程(1万g-10万g)微机械加速度传感器在冲击测试、军用引信中运用相当广泛。目前,国内尚无满足使用要求的产品。本课题采用硅硅键合技术,使敏感结构增加一主梁,从而增加结构中心面与敏感电阻的距离,在基本不降低灵敏度的同时,大大提高敏感结构的固有频率,在更宽的频带内真实反映冲击过程的加速度波形,而且通过改变主梁的长度或厚度可以很容易地调节结构的固有频率。课题的开展将突破宽频带高量程冲击加速度传感器在设计、制造、检测、封装和应用等方面的关键基础技术。
高量程(10,000g-100,000g)冲击微加速度传感器主要用于爆破、破坏性测量以及高冲击振动领域。本项目提出了一种铰链结构的高量程加速度传感器,采用硅硅键合技术,使敏感结构增加一铰链,从而增加结构中心面与敏感电阻的距离,在基本不降低灵敏度的同时,大大提高敏感结构的固有频率,在更宽的频带内真实反映冲击过程的加速度波形,而且通过改变铰链的长度或厚度可以很容易地调节结构的固有频率。通过项目的开展,突破了高冲击加速度传感器在设计、工艺、检测、封装等方面的关键技术。主要包括传感器改进的力学模型,敏感结构与铰链结构的硅硅键合技术,敏感结构的释放技术,传感器封装技术以及检测技术,并建立了自由落杆测试系统。测试结果表明,成功研制出测量范围至少为44,614g,耐冲击可达10万g,灵敏度为0.516uV/g的MEMS高冲击加速度传感器。