封装热应力会降低硅微机械陀螺仪性能,为了减小封装热应力,对封装热应力与封装材料之间的关系进行了研究.首先对封装的硅微机械陀螺仪结构进行了简化,建立了有限元模型,仿真并分析了在封装过程中陶瓷基底材料和粘接剂对热应力的影响.仿真结果表明,陶瓷基底和粘接剂的热膨胀系数与硅的热膨胀系数匹配,且粘接剂的杨氏模量较小时,热应力较小.粘接层厚度超过60μm,平面尺寸大于陀螺仪芯片尺寸时,热应力较小.

为提高Z轴硅微机械陀螺仪信噪比,分析了陀螺仪机电接口中的电容和电阻.文中以Z轴硅微机械陀螺仪的理论模型为对象,建立了陀螺仪机电接口模型,分析了模型中寄生电容和电阻对有用信号和噪声的影响.分析结果表明寄生电容会削弱有用信号,且布线与活动结构间的电容对输出有很大的影响,而寄生电阻会产生噪声.最后,提出了采用新工艺和合理的布线方法以减小寄生电容和电阻,从而提高信噪比.