微機械陀螺儀的封裝研究.pdf

1、微機械陀螺儀的封裝問題是關(guān)系其實用化的主要因素之一。通過調(diào)研及分析國內(nèi)外微機械陀螺及其封裝的發(fā)展現(xiàn)狀，本論文對北京大學(xué)設(shè)計的Z軸微機械音叉陀螺進行器件級真空封裝研究以及對該陀螺做性能測試分析。
　　論文分析了微機械陀螺的結(jié)構(gòu)和工作原理，同時討論了真空封裝能提高微機械陀螺靈敏度，減小阻尼誤差的相關(guān)理論，通過理論研究和實驗分析相結(jié)合，采用了真空冷壓焊技術(shù)，確定了真空封裝微機械陀螺的驅(qū)動端品質(zhì)因數(shù)Q與封裝腔內(nèi)的氣壓近似反比關(guān)系，提供了一

2、種測試MEMS微小封裝內(nèi)真空度的方法。
　　考慮到封裝應(yīng)力對器件性能的影響，本文從粘接膠、基底材料與器件的楊氏模量、熱膨脹系數(shù)等方面對陀螺的諧振頻率的影響做仿真分析和試驗，得到采用膠1和陶瓷基底的封裝形式使得封裝應(yīng)力最小。同時，對器件的封裝熱應(yīng)力分析，得到分散空氣泡對器件的熱阻最小，并提出一種產(chǎn)生分散空氣泡的貼片方法。此外，對封裝好的微機械陀螺做了性能測試，得到封裝腔內(nèi)氣壓為600Pa，驅(qū)動諧振頻率為9065.32Hz，Q值為43