粘接工艺对电容加速度计封装应力的影响

为了提高电容式加速度计的输出性能，更好地消除粘接工序引起的封装应力，文中对加速度计的可动结构进行了合理的简化，通过有限元分析对加速度计在工况下的应力场和芯片翘曲进行了模拟仿真，系统分析了粘接材料特性、粘接工艺参数以及应力过渡层结构对可动结构处的应力和翘曲变形量的影响。结果表明：粘接材料的杨氏模量对封装应力影响较大，当杨氏模量大于10⁹ Pa时，封装应力会出现陡增的现象；在满足粘接强度要求下，采用中心粘接方式，可以较好地降低封装应力；粘接胶层厚度在140μm附近时，封装应力达到最低，为5 MPa;添加应力过渡层，调整应力过渡层材质以及上下胶层的软硬程度也可以进一步消除封装应力。