封装材料对压阻式加速度传感器性能的影响

李平; 高世桥; 金磊; 石云波

doi:10.11883/1001-1455(2012)06-0623-06

封装材料对压阻式加速度传感器性能的影响

doi: 10.11883/1001-1455(2012)06-0623-06

1.
北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室,北京100081;
2.
中北大学仪器科学与动态测试技术教育部重点实验室,山西太原030051

计量
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出版历程
- 刊出日期: 2012-11-25

Effectsofpackagematerialsonperformances ofapiezoresistiveMEMSacceleromete

1.
StateKeyLaboratoryofExplosionScienceandTechnology,
2.
BeijingInstituteofTechnology,Beijing 100081,China;

摘要

摘要: 通过实验测试的方法研究分析封装材料对压阻式高量程加速度传感器性能的影响。对使用陶瓷材料和不锈钢材料封装的加速度传感器,利用拉曼光谱仪测试研究封装前后传感器结构中残余应力和压敏电阻阻值的变化,采用落锤、Hopkinson杆测试分析传感器的灵敏度、高过载能力,并在实弹环境中测试不同封装传感器的测试精度的差别。实验结果显示,与陶瓷材料封装的压阻式加速度传感器相比,不锈钢材料封装的压阻式加速度传感器在封装后结构的残余应力和压敏电阻阻值的变化更大,但不锈钢封装传感器的灵敏度更大、高过载能力更强,同时实弹环境中可靠性和测试精度更高。
- 固体力学 /
- 残余应力 /
- 拉曼光谱仪 /
- 压阻式加速度传感器 /
- 封装管壳材料
Abstract: Aseriesofexperimentswerecarriedouttoexploretheeffectsofpackagematerialsonthe performancesofapiezoresistive MEMSaccelerometerunderhigh-gimpact.Fortheaccelerometers packagedwithceramicandstainlesssteel,respectively,theresidualstressandthepiezoresistancevariationweremeasuredbyusingaRamanspectrometerbeforeandafterpackage. Theirsensitivityand anti-overloadcapabilityweretestedbyapplyingaMachethammerandaHopkinsonbar,respectively. Andthetestprecisiondifferencesbetweenthetwoaccelerometerswereanalyzedinthefieldexperiment. Theexperimentalresultsshowthattheresidualstressincrementsoftheaccelerometerswith stainlesssteelpackagearehigherthanthoseoftheaccelerometerswithceramicpackageandthepiezoresistancevariationscausedbytheresidual tressesarehigher.Buttheaccelerometerswithstainlesssteelpackagehavehighersensitivitiesandbetteranti- overloadcapabilitiescomparedwiththeaccelerometerswithceramicpackage.