研究生: |
戴宏達 Hung-Da Dai |
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論文名稱: |
CMOS MEMS Z軸微加速度計 CMOS-MEMS z-axis accelerometer |
指導教授: |
盧向成
Shiang-Cheng Lu |
口試委員: | |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
電機資訊學院 - 電子工程研究所 Institute of Electronics Engineering |
論文出版年: | 2008 |
畢業學年度: | 96 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 48 |
中文關鍵詞: | z軸加速度計 、CMOS微積電 、電容式感測加速度計 |
外文關鍵詞: | z-axis accelerometer, CMOS-MEMS, Capacitive sensing |
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中文摘要
本研究的目標設定在利用微機電技術設計並製造一z軸加速度計,並結合CMOS積體電路製程完成一新穎的z軸CMOS MEMS電容式微加速度計。有別於一般文獻內的CMOS MEMS加速度計多是以xy軸作感測,而比較少有z軸方向的感測,此外我們所需要之後製程只需一次簡單的乾蝕刻(HFVPE),且不需任何光罩,相對於一般CMOS MEMS z軸加速度計而言後製程是非常簡單的。
現今市場中由於Wii遊戲機的推出,使加速度感測計的需求度大幅上升,相關研究亦十分熱門。因此我們提出製作一新穎、製程簡單且具高感測度之z軸微加速度計,而以製作z軸CMOS MEMS電容式微加速計而言,我們所提的乾蝕刻製程有其獨到的適用性,甚至不亞於Analog Devices的iMEMS 製程,因為在設計上其電極離基板稍遠,可以降低寄生電容值,增加SNR。我們結構的特色為只使用單層金屬薄膜,因此結構的厚度很薄(0.9 μm),所以我們的彈簧設計可容易達成低彈性係數的目標,且結構電容之間的間距小於1 μm,因此亦容易設計電容值較大的感測電容。而訊號經由感測電路的放大,實驗結果顯示在受到1 g加速度搖晃時能得到5.7 V之感測電壓,因此我們的感測度為5.7 V/g,加速度計之解析度則可達1 ,而在適當的量測環境下應可達到 μg解析度目標。
關鍵字:z軸加速度計、CMOS微積電、電容式感測加速度計。
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