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.

硅微谐振式加速度计以易于检测的准数字信号作为输出，是微传感器的一个研究热点。提出一种基于一级微杠杆放大机构和DETF谐振器的硅微谐振式加速度计的结构设计，在分析工作机理以及误差来源的基础上阐述硅微谐振式加速度计的设计要点；结合现有加工工艺水平完成整体结构设计；运用MATLAB分析结构参数对性能的影响并对参数进行优化设计；运用ANSYS对加速度计整体结构进行仿真验证。所设计加速度计的谐振频率约29kHz，标度因数为95Hz／g，量程为±50g，其差分输出频率的线性度为0．099％。经研究表明，在加速度计的结构设计中，量程范围要与谐振器原理性误差协调考虑；谐振器振幅不宜过大；在现有加工工艺条件下，谐振器振梁的宽度产生的加工误差最大，对谐振器的性能影响最大。

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.