| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 第1章 绪论 | 第14-28页 |
| 1.1 MEMS器件的热稳定性研究现状 | 第14-21页 |
| 1.1.1 MEMS器件的热稳定性 | 第14页 |
| 1.1.2 弹性模量的温度系数对MEMS器件热稳定性的影响 | 第14-16页 |
| 1.1.3 封装对MEMS器件热稳定性的影响 | 第16-21页 |
| 1.1.3.1 MEMS封装 | 第16-17页 |
| 1.1.3.2 封装效应对热稳定性的影响 | 第17-19页 |
| 1.1.3.3 芯片粘接结构的热变形的分析方法 | 第19-21页 |
| 1.2 电容式微加速度计及其检测原理 | 第21-22页 |
| 1.3 电容式微加速度计的热稳定性及其研究现状 | 第22-25页 |
| 1.3.1 电容式微加速度计的零位温漂和刻度因子温漂 | 第22-24页 |
| 1.3.2 电容式微加速度计的热稳定性研究现状 | 第24-25页 |
| 1.4 课题研究背景、目标及研究意义 | 第25-26页 |
| 1.5 本文研究的技术路线和内容组织 | 第26-28页 |
| 第2章 MEMS芯片粘接结构的热变形 | 第28-58页 |
| 2.1 MEMS芯片粘接结构热变形的解析模型 | 第28-47页 |
| 2.1.1 MEMS芯片粘接结构 | 第28-29页 |
| 2.1.2 芯片粘接结构的位移和应变 | 第29-32页 |
| 2.1.3 衬底和封装基底的本构方程 | 第32-33页 |
| 2.1.4 芯片粘接结构的控制方程 | 第33-38页 |
| 2.1.4.1 粘接胶层的控制方程 | 第33-34页 |
| 2.1.4.2 衬底的控制方程 | 第34-37页 |
| 2.1.4.3 封装基底的控制方程 | 第37-38页 |
| 2.1.5 控制方程的解析解 | 第38-44页 |
| 2.1.6 解析解的有限元验证 | 第44-47页 |
| 2.2 粘接胶参数及衬底参数对粘接界面热应力的影响 | 第47-51页 |
| 2.2.1 粘接胶弹性模量对界面热应力的影响 | 第47-48页 |
| 2.2.2 衬底厚度对界面热应力的影响 | 第48-49页 |
| 2.2.3 衬底长度对界面热应力的影响 | 第49-51页 |
| 2.3 粘接胶参数及衬底参数对衬底热变形的影响 | 第51-55页 |
| 2.3.1 粘接胶弹性模量对衬底热变形的影响 | 第51-53页 |
| 2.3.2 衬底厚度对衬底热变形的影响 | 第53-54页 |
| 2.3.3 衬底长度对衬底热变形的影响 | 第54-55页 |
| 2.4 等效热膨胀系数 | 第55-56页 |
| 2.5 本章小结 | 第56-58页 |
| 第3章 微加速度计的检测原理及关键参数 | 第58-73页 |
| 3.1 微加速度计的检测原理 | 第58-61页 |
| 3.2 基于平板电容模型的零位和刻度因子计算方法 | 第61-63页 |
| 3.2.1 微加速度计的平板电容模型 | 第61-62页 |
| 3.2.2 零位和刻度因子的计算 | 第62-63页 |
| 3.3 基于保角映射电容模型的零位和刻度因子计算 | 第63-70页 |
| 3.3.1 微加速度计的保角映射电容模型 | 第64-68页 |
| 3.3.2 零位和刻度因子计算 | 第68-70页 |
| 3.4 微加速度计的非线性误差及其分析 | 第70-71页 |
| 3.5 本章小结 | 第71-73页 |
| 第4章 微加速度计的热稳定性建模及分析 | 第73-106页 |
| 4.1 微加速度计的热变形分析 | 第73-84页 |
| 4.1.1 制造误差对弹簧刚度的影响 | 第74-76页 |
| 4.1.2 温度变化引起的质量块位移 | 第76-77页 |
| 4.1.3 温度变化引起的电容间隙变化 | 第77-78页 |
| 4.1.4 温度变化引起的非对称误差变化和有效电容间隙变化 | 第78-79页 |
| 4.1.5 热变形的有限元验证 | 第79-84页 |
| 4.2 微加速度计的弹簧刚度的温度系数 | 第84-86页 |
| 4.3 微加速度计的热稳定性解析模型 | 第86-91页 |
| 4.3.1 基于平板电容模型的热稳定性解析模型 | 第86-89页 |
| 4.3.1.1 零位温漂 | 第87页 |
| 4.3.1.2 刻度因子温漂 | 第87-89页 |
| 4.3.2 基于保角映射电容模型的热稳定性解析模型 | 第89-91页 |
| 4.3.2.1 零位温漂 | 第89-90页 |
| 4.3.2.2 刻度因子温漂 | 第90-91页 |
| 4.4 两种热稳定性模型的特点分析 | 第91-96页 |
| 4.4.1 电容间隙的设置 | 第91-92页 |
| 4.4.2 零位温漂分析 | 第92-94页 |
| 4.4.3 刻度因子温漂分析 | 第94-96页 |
| 4.5 微加速度计的热稳定性的影响因素 | 第96-105页 |
| 4.5.1 弹性模量的温度系数对热稳定性的影响 | 第97页 |
| 4.5.2 制造误差对热稳定性的影响 | 第97-99页 |
| 4.5.3 敏感结构的几何参数对热稳定性的影响 | 第99-102页 |
| 4.5.3.1 锚点位置对热稳定性的影响 | 第99-100页 |
| 4.5.3.2 电容大间隙与电容小间隙的比值对热稳定性的影响 | 第100-101页 |
| 4.5.3.3 梳齿宽度对热稳定性的影响 | 第101-102页 |
| 4.5.4 封装参数对热稳定性的影响 | 第102-105页 |
| 4.5.4.1 粘接胶的弹性模量对热稳定性的影响 | 第102-104页 |
| 4.5.4.2 衬底厚度对热稳定性的影响 | 第104-105页 |
| 4.6 本章小结 | 第105-106页 |
| 第5章 提高微加速度计热稳定性的改进结构 | 第106-116页 |
| 5.1 提高微加速度计热稳定性的措施 | 第106-107页 |
| 5.1.1 降低零位温漂的可采用措施 | 第106页 |
| 5.1.2 降低刻度因子温漂的可采用措施 | 第106-107页 |
| 5.2 改进结构及其几何特点 | 第107-109页 |
| 5.3 改进结构的热稳定性分析 | 第109-113页 |
| 5.3.1 改进结构的热变形 | 第109-111页 |
| 5.3.2 改进结构的零位温漂 | 第111-112页 |
| 5.3.3 改进结构的刻度因子温漂 | 第112-113页 |
| 5.4 改进结构有效性的有限元验证 | 第113-114页 |
| 5.5 本章小结 | 第114-116页 |
| 第6章 微加速度计的制造与热稳定性测试 | 第116-137页 |
| 6.1 微加速度计的制造 | 第116-119页 |
| 6.2 微加速度计的热稳定性测试方法 | 第119-124页 |
| 6.2.1 热稳定性的测量仪器 | 第119-121页 |
| 6.2.2 预热漂移的测试方法 | 第121页 |
| 6.2.3 温漂的测量方法 | 第121-124页 |
| 6.3 微加速度计的热稳定性测试结果与讨论 | 第124-130页 |
| 6.3.1 预热漂移 | 第124-126页 |
| 6.3.2 零位温漂 | 第126-128页 |
| 6.3.3 刻度因子温漂 | 第128-130页 |
| 6.4 微加速度计的改进结构的有效性验证 | 第130-135页 |
| 6.4.1 改进结构的预热漂移 | 第130-132页 |
| 6.4.2 改进结构的零位温漂 | 第132-134页 |
| 6.4.3 改进结构的刻度因子温漂 | 第134-135页 |
| 6.5 本章小结 | 第135-137页 |
| 结论与展望 | 第137-140页 |
| 致谢 | 第140-141页 |
| 参考文献 | 第141-153页 |
| 攻读博士期间发表论文及科研成果 | 第153页 |
