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电子 工 艺 技 术 第24 卷第6 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　 260 Electronics Process Technology 2003 年11 月　 MEMS 加速度传感器的原理及分析 张海涛, 阎贵平 (山西科泰微技术有限公司, 山西　太原　030006) 摘　 :主 介绍了五种目前常见的基于MEMS 技术的加速度传感器,从物理结构的角度对这 几种传感器的测量原理进行了分析,不但着重介绍了已经较为成熟且形成产业化的硅微电容式、压 阻式、热电耦式加速度传感器,而且对目前较为前沿的光波导式加速度传感器也进行了一些分析和 介绍。 关键词:硅微机械加工技术;加速度传感器;封装 中图分类号:TP212 　　　文献标识码:A 　　　文章编号:1001-3474(2003)06-0260-03 Principle and Analysis of MEMS Acceleration Sensor ZHANG Hai-tao, YAN Gui-ping (Shanxi Kotel Micro Technique o.Ltd, Taiyuan　030006, hina) Abstract:Mainly introduce five kinds of commons acceleration sensors based on MEMS technology at pre- sent, analysed the measurement principles of these kinds of sensors in terms of physics structure,recommend in- dustriali ed sensors,such as silicon micro capacity accelerometer,pie o-resisitance accelerometer, thermoelec- tric coupling accelerometer,introduce advanced optical waveguide accelerometer . Key words:MEMS;Acceleration sensor;Packaging Document ode:A 　　　Article ID:1001-3474(2003)06-0260-03 　　随着硅微机械加工技术(MEMS)的迅猛发展, 各 齿结构,如图1 所示,其扫描电镜显微照片如图2 所 种基于MEMS 技术的器件也应运而生, 目前已经得 示。敏感元件由活动部分A 、B 和固定电极三部分 到广泛应用的就有压力传感器、加速度传感器、光开 组成。其中,活动部分由超静定梁、质量块以及与质 关等等, 它们有着体积小、质量轻、成本低、功耗低、 量块相连的活动电极组成。整个梳齿结构分成A 可靠性高等特点,而且因为其加工工艺一定程度上 和B 两部分, 固定电极分成固定电极a 和固定电极 与传统的集成电路工艺兼容, 易于实现数字化、智能 b。固定电极a 与上半部分活动电极组成电容 Ca, 化以及批量生产, 因而从问世起就引起了广泛关注, 固定电极b 与下半部分活动电极组成电容 Cb。设 并且在汽车、医药、导航和控制、生化分析、工业检测 计时,将上、下极板不同区域的电极的引线分开, 实 等方面得到了较为迅速的应用。以下就笔者所了解 验时,可根据需 将其短接或分开接。当有加速度 的几种基于不同原理的硅微加速度传感器向大家做 ai 输入时, 惯性力使活动极板产生1 个偏角α, 使电 一简单介绍。 容器 C1 的电容量增加, C2 的电容量减小, 通过线 1　硅微电容式加速度传感器