MEMS諧振器及陀螺儀的設(shè)計(jì)、加工與測(cè)試.pdf

1、隨著微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)的發(fā)展，微諧振器和陀螺儀越來越受到人們的關(guān)注。利用MEMS技術(shù)得到的微傳感器具有成本低、尺寸小、功耗小等特點(diǎn)。在導(dǎo)航、消費(fèi)電子等民用領(lǐng)域，航空航天以及未來高科技戰(zhàn)場(chǎng)上擁有廣闊的發(fā)展和市場(chǎng)前景。諧振器作為陀螺儀的關(guān)鍵部件，性能直接影響陀螺儀的工作。本論文研究基于硅和金剛石的MEMS諧振器及陀螺儀的設(shè)計(jì)、加工與測(cè)試。
　　第一章主要介紹了MEMS諧振器和諧振陀螺儀應(yīng)用領(lǐng)域，研究現(xiàn)狀和工作原理。MEMS諧振

2、器可以用在振蕩器上，MEMS諧振陀螺儀大致可以分為框架式、音又式、振動(dòng)環(huán)式、多軸輸入式、解耦式五種，并按此分類介紹了國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。最后介紹了本課題的研究?jī)?nèi)容。
　　第二章設(shè)計(jì)了一個(gè)基于硅的MEMS的32kHz諧振器和DETF諧振器，詳細(xì)介紹了兩個(gè)諧振器的工作原理，確定了器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，用ANSYS建模仿真得到兩個(gè)器件的諧振頻率。設(shè)計(jì)了器件的加工工藝，得到器件。搭建了真空測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，測(cè)試了兩個(gè)諧振器的諧振頻率。
　　第三章

3、主要介紹了金剛石材料做MEMS器件的優(yōu)勢(shì)并設(shè)計(jì)的4個(gè)金剛石MEMS諧振器（半球和半環(huán)諧振器、32kHz諧振器和DETF諧振器）和1個(gè)MEMS諧振陀螺儀（振動(dòng)環(huán)式），詳細(xì)介紹了各個(gè)器件的工作原理，確定了器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最后用ANSYS建模仿真得到每個(gè)器件的理論諧振頻率。
　　第四章設(shè)計(jì)了金剛石MEMS半球和半環(huán)諧振器的加工工藝，確定影響HNA各向同性刻蝕的6個(gè)因素，設(shè)計(jì)了一個(gè)旋轉(zhuǎn)刻蝕裝置來刻蝕半球和半環(huán)凹模。用Matlab分析凹模的