基于两级应力隔离的MEMS加速度计封装设计

封装应力是影响MEMS加速度计性能尤其是温度特性的关键因素之一.为降低封装应力,提出了一种两级应力隔离的低应力封装设计,包含芯片级应力隔离和封装级应力缓冲.采用有限元仿真模拟了四种封装设计和四种粘片方式.仿真结果表明,芯片级应力隔离比封装级应力缓冲效果更好,采用两级应力隔离可以将敏感电容的温度特性改善8倍,且四点胶粘片的效果最优.进一步通过实验优化了四点胶粘片的工艺和参数.实验结果表明,采用低应力封装设计的95只加速度计零偏温度系数均值由1450×10-6g/℃降低至243×10-6g/℃,零偏稳定性和零偏重复性均值分别为92×10-6g和45×10-6g.