MEMS加速度计及其可靠性测试的内容
2012-06-06 20:03:46   来源：微迷   评论：0   点击：

1 MEMS加速度计

MEMS加速度计是MEMS传感器中最重要的一种, 属于惯性传感器。MEMS加速度计的基本结构都包括一质量块, 然后是这一质量块位移敏感结构和一信号输出电路。根据位移敏感的测量方式, 有电容和电阻敏感部件等。MEMS加速度计的研究较多, 产品也挺丰富, 例如: Analog Device 公司的该类产品就不下10种, 有测量低g（1.2~10g）的单轴、双轴和三轴加速度计; 也有测量高g（±35~±250g不等)的单轴和双轴加速度计。

MEMS加速度计常用于航空、航海和汽车工业中。而这些领域都涉及到巨大的财力消耗和大量的人力培养。所以器件的可靠性问题就显得十分重要。目前对加速度计可靠性分析的主要内容为机械冲击、热循环、潮热环境和高温存储等试验。

2 机械冲击试验

MEMS加速度计运用的领域大多是具有机械冲击事件的, 如汽车的安全气囊展开系统。因而对MEMS加速度计的机械冲击试验是必要的。桑迪亚实验室曾对摩托罗拉半导体、Analog Devices公司、Kistler仪器有限公司的某些MEMS加速度计进行了机械冲击试验。针对它们的应用领域, 对器件进行分组后, 对其中一组设计了在机械冲击为2000g的情况下的X轴、Z轴方向的试验。

在冲击试验时, 需要注意的是器件的固定问题。器件在被夹具夹住时, 不能损坏器件的封装, 不能出现封装外形的明显变形, 甚至破裂等。所以有必要使用一柔性材料作夹具和器件的中间层, 但也要考虑到该柔性材料对冲击试验的影响, 如是否对施加冲力有缓冲作用, 从而影响到测试的准确性。有必要针对不同的封装外形的器件进行单独的夹具设计。

3 热循环试验与潮热试验

现在的微机械加速度计使用的环境越来越恶劣, 为了保证能在高温和温度变化较剧烈的环境下正常工作, 热循环试验是必不可少的。

另外, 还有一些试验, 如高温存储试验电离辐射试验也是有必要进行的。