大过载压阻式加速度计设计、封装与测试

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1、分类号：TH824.4单位代码：10110学号：s20080535中北大学硕硕士士学学位位论论文文大过载压阻式加速度计设计、封装与测大试过压阻式载加速度计设计�封装硕士研究生___杨杏敏______________与测指导教师_____熊继军张威焦新泉试杨学科专业_____电路与系统___________杏敏中北大学2011年5月31日图书分类号__________TH824.4__密级____非密_____________注1UDC_______________________________________

2、________________________硕士学位论文大过载压阻式加速度计设计、封装与测试杨杏敏（作者姓名）指导教师（姓名、职称）__熊继军教授张威副研究员焦新泉讲师申请学位级别__________工学硕士__________________专业名称______________电路与系统论文提交日期__2011__年__4___月__22__日论文答辩日期__2011_年___5__月_29__日学位授予日期__2011_年___6__月_24__日论文评阅人______李铁鹰教授_______杨卫_研高

3、工答辩委员会主席________王万军_______________年月日注1：注明《国际十进分类法UDC》的分类原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送

4、交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定）。签名：日期：导师签名：日期：中北大学学位论文大过载压阻式加速度计设计、封装与测试摘要大过载加速度计广泛应用在汽车碰撞、石油钻探、导弹引信中。论文选用大过载压阻式加速度传感器为研究对象，主要技术指标为量程为10,0000g，抗过载15,0000g，封装前体积≤2mm×2mm×

5、1.5mm。首先建立力学模型，并在此基础上进行应力分析和固有频率分析，完成了结构参数的确定，并从散热、输出一致性方面对压阻形状选用、压阻阻值设计进行了说明。在此基础上，运用ANASYS有限元分析软件对该加速度结构进行了模态仿真、10,0000g和15,0000g静力学仿真，通过仿真进一步验证了结构尺寸，并结合输出要求确定了压阻条放置位置。结合现有工艺，设计了版图和工艺流程，并对关键工艺和工艺中注意事项进行了讨论。然后，对加工出的传感器裸片进行了两种系统级封装，一种为热塑封，另一种为金属壳体灌封。最后对两种灌封后

6、的传感器进行了初步测试，表明热塑封封装后应力过大，不适合用于大过载加速度计封装；金属壳体封装灌封后零偏较小，至少能承受12000g的冲击。关键词:大过载压阻ANSYS软件灌封中北大学学位论文Thedesign,packagingandtestingofpiezoresistiveaccelerometerwithLargeoverloadAbstractTheaccelerometerswithwideoverloadrangeisusedinautomobilecollisions,oildrillingan

7、dthemissilefuze.Inthispaper,thepiezoresistiveaccelerationofoverloadisselectedastheresearchobject,therangeis10,0000gandanti-overload15,0000g,thepre-packagedvolumeislessthanorequal2mm×2mm×1.5mm.Tobeginwiththemechanicalmodelisestablished,andonthisbasis,thestres

8、sandnaturalfrequencyareanalysed,thestructuralparametersisdetermined.Inadditiontakingtheheateliminationandtheconsistencyofoutputintoconsideration,theshapeofpiezoresistiveresistanceandtheresistanc