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大过载压阻式加速度计设计、封装与测试

杨杏敏  
【摘要】:大过载加速度计广泛应用在汽车碰撞、石油钻探、导弹引信中。论文选用大过载压阻式加速度传感器为研究对象,主要技术指标为量程为10,0000g,抗过载15,0000g,封装前体积≤2mm×2mm×1.5mm。首先建立力学模型,并在此基础上进行应力分析和固有频率分析,完成了结构参数的确定,并从散热、输出一致性方面对压阻形状选用、压阻阻值设计进行了说明。在此基础上,运用ANASYS有限元分析软件对该加速度结构进行了模态仿真、10,0000g和15,0000g静力学仿真,通过仿真进一步验证了结构尺寸,并结合输出要求确定了压阻条放置位置。结合现有工艺,设计了版图和工艺流程,并对关键工艺和工艺中注意事项进行了讨论。然后,对加工出的传感器裸片进行了两种系统级封装,一种为热塑封,另一种为金属壳体灌封。最后对两种灌封后的传感器进行了初步测试,表明热塑封封装后应力过大,不适合用于大过载加速度计封装;金属壳体封装灌封后零偏较小,至少能承受12000g的冲击。


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