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J-GLOBAL ID：202202274052898667   整理番号：22A0896485

容量性MEMS加速度計の温度安定性と共振周波数の変化の解析【JST・京大機械翻訳】

Analysis of Temperature Stability and Change of Resonant Frequency of a Capacitive MEMS Accelerometer

著者 (4件)： Le Xuan Luc (Graduate School of Nano IT Design Fusion, Seoul National University of Science and Technology, Seoul, Republic of Korea) ,  Le Xuan Luc (Faculty of Mechanical Engineering, Thuyloi University, Dong Da, HaNoi, Vietnam) ,  Kim Kihoon (101-209 Digital Empire II, Ubitronix Co., Ltd., Suwon, Gyeonggi-do, Republic of Korea) ,  Choa Sung-Hoon (Graduate School of Nano IT Design Fusion, Seoul National University of Science and Technology, Seoul, Republic of Korea)
資料名： International Journal of Precision Engineering and Manufacturing  (International Journal of Precision Engineering and Manufacturing)
巻： 23  号： 3  ページ： 347-359  発行年： 2022年 
JST資料番号： A1070A  ISSN： 2234-7593  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 温度安定性はMEMS加速度計の性能と信頼性を決定する非常に重要な因子である。加速度計の温度の変化は,複雑な連成効果,特に材料特性,変形,および熱機械的応力の変化を引き起こし,加速度計の共振周波数の変化をもたらす。本研究では,加速度計の共振周波数に対する温度変化の影響を調べた。加速度計の共振周波数に及ぼす温度変化による材料特性と変形の影響をシミュレーションと実験分析によって研究した。温度が25から75°Cに上昇すると,シリコン構造と加速度計チップは凹形に変形し,シリコン構造と加速度計チップの反りの量はそれぞれ0.018と0.178μmであった。反りは主に材料の熱膨張不整合に起因した。サスペンションビームと移動櫛構造も非常にわずかに変形した。温度が-40から75°Cに上昇すると,加速度計の共振周波数は1269から1193Hzに直線的に減少し,共振周波数の温度ドリフトは-0.66Hz/°Cであった。共振周波数に及ぼすシリコン構造の変形の影響を調べるために,同じトップおよびボトムガラス厚みを有する加速度計の数値解析を行った。この加速度計モデルは温度の変化に関係なくほぼゼロ反りを示した。しかし,-0.52Hz/°Cの共振周波数の温度ドリフトが発生し続けた。したがって,温度によるシリコンのYoung率の変化は共振周波数の変化の主な原因であった。本研究は,温度変化の影響を最小化するためのロバストMEMS加速度計の開発に対する設計指針と最適パラメータを提示する。Copyright Korean Society for Precision Engineering 2022 Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： Young率 ,  懸濁液 ,  数値解析 ,  熱膨張 ,  信頼性 ,  ケイ素 ,  *加速度計 ,  温度変動 ,  *共振周波数 ,  指針 ,  ロバスト性 ,  カップリング効果 ,  *MEMS
準シソーラス用語： 設計指針 ,  最適パラメータ ,  温度ドリフト , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 加速度計 ,  反り ,  共振周波数 ,  Young率 ,  温度ドリフト

分類 (1件)： 時間,速度,加速度,角速度の計測法・機器  (AD05040K)

タイトルに関連する用語 (6件)： 容量性 ,  MEMS ,  加速度計 ,  温度安定性 ,  共振周波数 ,  解析