灌封是高量程微机械加速度计实用化的一个关键步骤.文中根据自制的一种压阻式高量程micro-electro-mechanical system(MEMS)加速度计芯片及一种实用的封装结构,对其有限元模型进行模态分析和高g值加速度载荷下的响应分析.封装结构的模态频率随着灌封胶弹性模量的增大而增大.但弹性模量过小时,模态频率反而比未灌封时低,可能会干扰输出信号.对器件加载10万g加速度表明,器件的模拟输出电压值随着灌封胶弹性模量或密度的增加而缓慢减小.模拟输出电压值与解析解很接近.封装之后传感器的模拟输出电压与加速度载荷具有良好的线性关系.

对一种先进的双悬臂梁高量程MEMS加速度计的单芯片封装工艺进行了失效机理分析.手工粘贴芯片盖板可靠性不高,加速度计失效是由于胶粘剂(粘贴胶或灌封胶)从芯片盖板和芯片的间隙流淌进入悬臂梁的过载保护间隙,阻碍了悬臂梁的摆动.高量程加速度计采用单芯片封装方法时,存在芯片正面和背面保护的可靠性问题,更好的封装方法是采用圆片级封装.黑胶不适宜用作加速度计的贴片胶,至少使用聚酰亚胺膜作背面保护时如此.