用于MEMS器件的隔振平台研究

论文摘要

外界环境振动对MEMS器件的性能有着非常重大的影响,是造成MEMS器件产生输出误差甚至失效的主要因素。本文分析对比了MEMS器件主要隔振方法,提出了一种微结构化的单层及双层隔振平台,分析了隔振平台参数对隔振性能及对MEMS器件的影响,确定了隔振平台的设计准则。基于设计准则,最后给出一种隔振平台的结构及制备工艺流程。本文的主要工作成果有:(1)分析了MEMS器件的振动环境及振动对MEMS器件的影响,研究了MEMS器件的相关隔振方法。(2)通过研究与比较相关隔振方法的优缺点,采用微结构化的隔振平台与MEMS器件集成来进行隔振。建立单层及双层隔振平台动力学方程,分析隔振平台参数与隔振性能的关系,研究集成隔振平台对MEMS器件的相关影响。理论分析发现通过增大隔振平台的质量不仅能提高隔振性能的同时也能最小化集成隔振平台对MEMS器件性能的影响,确立了隔振平台设计准则。(3)基于设计准则,提出了隔振平台的整体及结构设计,通过仿真分析研究隔振平台设计的可靠性与合理性。(4)提出了隔振平台的加工工艺实现流程。

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致谢

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第一章绪论

1.1 MEMS概述

1.1.1 MEMS的概念

1.1.2 MEMS特征

1.1.3 MEMS器件的应用及发展

1.2 振动相关危害

1.3 MEMS器件隔振国内外研究现状

1.4 本论文的主要工作

第二章 MEMS器件隔振方法研究

2.1 隔振器分类

2.2 MEMS器件振动环境分析

2.3 振动对MEMS器件影响分析

2.4 MEMS器件相关隔振方法

2.4.1 器件结构优化隔振

2.4.2 集成被动隔振平台

2.4.3 集成主动隔振平台

2.4.4 阻尼隔振

2.5 小结

第三章 MEMS器件隔振平台特性分析

3.1 MEMS器件理论模型

3.2 MEMS阻尼特性分析

3.3 单层隔振平台研究

3.3.1 隔振平台质量对隔振性能的影响

3.3.2 隔振平台刚度对隔振性能的影响

3.3.3 隔振平台阻尼对隔振性能的影响

3.4 双层隔振平台研究

3.4.1 质量比对隔振性能影响

3.4.2 刚度比对隔振性能影响

3.5 小结

第四章隔振平台设计

4.1 隔振平台设计准则

4.1.1 集成隔振平台对MEMS器件固有频率的影响研究

4.1.2 集成隔振平台对MEMS器件Q值影响研究

4.2 隔振平台整体设计

4.3 隔振平台结构设计

4.4 隔振平台仿真分析

4.5 制备工艺

4.5.1 MEMS主要加工工艺

4.5.2 隔振平台制备工艺

4.6 小结

第五章总结与工作展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

攻读硕士期间的学术活动及成果情况

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 杨海洋

导师: 许高斌

关键词: 环境振动,隔振平台,器件,设计准则

来源: 合肥工业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 力学,机械工业

单位: 合肥工业大学

分类号: TH-39;O328

总页数: 71

文件大小: 3946K

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