( 2009 )级专科生毕业设计(论文)
开 题 报 告
微机械角速率传感器是近些年来发展的新一代惯性仪表,已有十余年的历史，与传统的传感器相比，采用MEMS技术制作的微型角速率传感器不仅将具有传统角速率传感器耐冲击、抗过载的特点，而且还将具有体积小、重量轻、功耗低、价格便宜的特点，适合利用微电子技术大批量生产。不仅在军事领域有很好的应用前景，而且在民用领域也将得到广泛的应用，如相机防抖、汽车惯导系统、智能玩具等。
因而，它是是未来低、中精度传感器的理想换代产品，也是惯性技术向民用领域大量推广应用最有前途的仪表。随着微机械加工技术的发展和信号处理技术的发展，微机械角速率传感器的精度正不断的提高，应用领域也将不断扩大。
目前，国内外各种类型的传感器有100多种，但射流角速率传感器仍受到美、日等发达国家的极大重视，原因是这种角速率传感器具有着其他传感器不可媲美的一些特点。射流角速率传感器是利用射流束在哥氏力（Coriolis）作用下发生偏转来实现角速度测量的，是一种具有陀螺功能，而没有高速转子的新型固态惯性传感器。由于采用气流来敏感角速度，不存在可动部件，因而抗过载和抗冲击的性能非常好，其承受过载的能力比一般陀螺高一个数量级，在承受16000g以上的冲击后仍然能够正常工作，是末制导炮弹不可缺少的关键部件；这种角速率传感器响应时间也比较快，约为50~80ms；另外，其寿命和可靠性也比一般角速率传感器高一到两个数量级，平均无故障工作时间可达250000小时；而且这种传感器具有成本低的特点，其成本约为一般传感器的1/3~1/2；最后，这种传感器的信号处理电路非常简单，只需要一个直流电桥即可以将角速度信号读出。光纤陀螺也属于固态惯性传感器，抗冲击和抗过载能力也比较强，但是其配套的电路系统比较复杂，而且价格较高。
本次论文是突破了用传统机械加工方法制成的射流角速度传感器，将MEMS技术用于射流角速度传感器，为射流角速度传感器的微型化发展开辟了一条新途径。
1
（1）对射流角速率传感器的版图进行优化设计，使角速率传感器的结构达到最理想值； （2）使用ANSYS程序，建立有限元模型，进行模态分析。
（3）解决制作过程中遇到的工艺难题，尤其是在热敏电阻丝的制作，键合工艺，以及ICP刻蚀中出现的问题。
（4）完成流片试验，制作出微型射流角速率传感器样片，进行封装和测试。
本次论文是突破了用传统机械加工方法制成的射流角速度传感器，将MEMS技术用于射流角速度传感器，为射流角速度传感器的微型化发展开辟了一条新途径。
3.2措施
（1）参加反应的气体（SiCl2H2和NH3）和非反应气体混合物从管口部位进入，运输到具有一定长度的管道淀积区内。
（2）反应物分子随主流气体扩散到达衬底表面并吸附在衬底表面上。
（3）吸附在衬底表面上的反应物分子发生化学反应生成Si3N4沉积在硅表面上，而另一产物HCl气体很容易外扩散离开表面。
（4）反应后的气体被抽出积淀区。
LPCVD生成Si3N4是不定型的介电材料，大约含有8%的氢原子。温度、压力，反应物浓度均对该工艺有影响。
内容示例：
首先，根据指导老师提供的课题在网上和图书馆查阅相关文献。
其次，对发动机技术原理和常见故障进行调查并到相关企业进行参观实习。 最后，整理文献和相关问卷，对以了解的发动机新技术和故障进行分析并说明。
红字部分按照论文实际内容替换。
2
2011.09 — 2011.10 论题了解、材料收集， 阅读了与论题有关的基础性文献，对宝来轿车
发动机集中控制系统有了一个较全面的了解。
2011.10 — 2011.11 撰写开题报告、文献综述， 在汽车维修车间进行亲自动手操作，用亲身实
践来弥补理论的不足。
2011.11 — 2012.03 论文初稿写作 2012.04 — 2012.05 论文修改完善 2012.05 论文答辩 以上红字内容改为论文题目 [1] 王寿荣编著. 硅微型惯性器件理论及应用. 南京: 东南大学出版社, 2000:1~02
[2][美] 格雷戈里 T. A. 科瓦奇. 微传感器与微执行器. 北京：科学出版社，2003,3:1～292
[3] 张昆，冯立群，余昌钰，等. 机器人柔性手腕的球面齿轮设计研究[J]. 清华大学学报，1994, 34(2):
1-7.
[4] 郑开青. 通讯系统模拟及软件[D].北京：北方工业大学无线电系，1987. [5] 姜锡洲. 一种温热外敷药制备方法[P].中国：881056073，1980-07-26.
[6] 中华人民共和国国家技术监督局. GB3100~3102. 中华人民共和国国家标准－量与单位[S].北京：
中国标准出版社，1994-11-01.
[7] 萧钰. 出版业信息化迈入快车道 [EB/OL] . [2002-04-15] . http://www.creader. com/news /20011219/[1**********]9.html.
[8] 姜英敏. 国际理解教育的发展及其问题［N］.中国教育报,2007-05-05(3).
[9] Greiff P, et al. Mioromechanical gyroscopic transducer with improved drive and sense capabilities. U.S
patent No. 5408877, 15. 4
3
[10] Tang W C. Laterally driven polysilicon resonant microstructures. Sensors and Actuators, 1989, A20:
(25-32)
[11] Aslam, M., and Schulz, D.,”Thechnology of Diamond Microelectromechaincal Systems,” Proceedings
of Transducers’95, the 8th international Conference on Solid-State Sensors and Actuators,Stockholm, Sweden,June 25~29,1995,vol.2,pp.222~224
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( 2009 )级专科生毕业设计(论文)
开 题 报 告
微机械角速率传感器是近些年来发展的新一代惯性仪表,已有十余年的历史，与传统的传感器相比，采用MEMS技术制作的微型角速率传感器不仅将具有传统角速率传感器耐冲击、抗过载的特点，而且还将具有体积小、重量轻、功耗低、价格便宜的特点，适合利用微电子技术大批量生产。不仅在军事领域有很好的应用前景，而且在民用领域也将得到广泛的应用，如相机防抖、汽车惯导系统、智能玩具等。
因而，它是是未来低、中精度传感器的理想换代产品，也是惯性技术向民用领域大量推广应用最有前途的仪表。随着微机械加工技术的发展和信号处理技术的发展，微机械角速率传感器的精度正不断的提高，应用领域也将不断扩大。
目前，国内外各种类型的传感器有100多种，但射流角速率传感器仍受到美、日等发达国家的极大重视，原因是这种角速率传感器具有着其他传感器不可媲美的一些特点。射流角速率传感器是利用射流束在哥氏力（Coriolis）作用下发生偏转来实现角速度测量的，是一种具有陀螺功能，而没有高速转子的新型固态惯性传感器。由于采用气流来敏感角速度，不存在可动部件，因而抗过载和抗冲击的性能非常好，其承受过载的能力比一般陀螺高一个数量级，在承受16000g以上的冲击后仍然能够正常工作，是末制导炮弹不可缺少的关键部件；这种角速率传感器响应时间也比较快，约为50~80ms；另外，其寿命和可靠性也比一般角速率传感器高一到两个数量级，平均无故障工作时间可达250000小时；而且这种传感器具有成本低的特点，其成本约为一般传感器的1/3~1/2；最后，这种传感器的信号处理电路非常简单，只需要一个直流电桥即可以将角速度信号读出。光纤陀螺也属于固态惯性传感器，抗冲击和抗过载能力也比较强，但是其配套的电路系统比较复杂，而且价格较高。
本次论文是突破了用传统机械加工方法制成的射流角速度传感器，将MEMS技术用于射流角速度传感器，为射流角速度传感器的微型化发展开辟了一条新途径。
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（1）对射流角速率传感器的版图进行优化设计，使角速率传感器的结构达到最理想值； （2）使用ANSYS程序，建立有限元模型，进行模态分析。
（3）解决制作过程中遇到的工艺难题，尤其是在热敏电阻丝的制作，键合工艺，以及ICP刻蚀中出现的问题。
（4）完成流片试验，制作出微型射流角速率传感器样片，进行封装和测试。
本次论文是突破了用传统机械加工方法制成的射流角速度传感器，将MEMS技术用于射流角速度传感器，为射流角速度传感器的微型化发展开辟了一条新途径。
3.2措施
（1）参加反应的气体（SiCl2H2和NH3）和非反应气体混合物从管口部位进入，运输到具有一定长度的管道淀积区内。
（2）反应物分子随主流气体扩散到达衬底表面并吸附在衬底表面上。
（3）吸附在衬底表面上的反应物分子发生化学反应生成Si3N4沉积在硅表面上，而另一产物HCl气体很容易外扩散离开表面。
（4）反应后的气体被抽出积淀区。
LPCVD生成Si3N4是不定型的介电材料，大约含有8%的氢原子。温度、压力，反应物浓度均对该工艺有影响。
内容示例：
首先，根据指导老师提供的课题在网上和图书馆查阅相关文献。
其次，对发动机技术原理和常见故障进行调查并到相关企业进行参观实习。 最后，整理文献和相关问卷，对以了解的发动机新技术和故障进行分析并说明。
红字部分按照论文实际内容替换。
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2011.09 — 2011.10 论题了解、材料收集， 阅读了与论题有关的基础性文献，对宝来轿车
发动机集中控制系统有了一个较全面的了解。
2011.10 — 2011.11 撰写开题报告、文献综述， 在汽车维修车间进行亲自动手操作，用亲身实
践来弥补理论的不足。
2011.11 — 2012.03 论文初稿写作 2012.04 — 2012.05 论文修改完善 2012.05 论文答辩 以上红字内容改为论文题目 [1] 王寿荣编著. 硅微型惯性器件理论及应用. 南京: 东南大学出版社, 2000:1~02
[2][美] 格雷戈里 T. A. 科瓦奇. 微传感器与微执行器. 北京：科学出版社，2003,3:1～292
[3] 张昆，冯立群，余昌钰，等. 机器人柔性手腕的球面齿轮设计研究[J]. 清华大学学报，1994, 34(2):
1-7.
[4] 郑开青. 通讯系统模拟及软件[D].北京：北方工业大学无线电系，1987. [5] 姜锡洲. 一种温热外敷药制备方法[P].中国：881056073，1980-07-26.
[6] 中华人民共和国国家技术监督局. GB3100~3102. 中华人民共和国国家标准－量与单位[S].北京：
中国标准出版社，1994-11-01.
[7] 萧钰. 出版业信息化迈入快车道 [EB/OL] . [2002-04-15] . http://www.creader. com/news /20011219/[1**********]9.html.
[8] 姜英敏. 国际理解教育的发展及其问题［N］.中国教育报,2007-05-05(3).
[9] Greiff P, et al. Mioromechanical gyroscopic transducer with improved drive and sense capabilities. U.S
patent No. 5408877, 15. 4
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[10] Tang W C. Laterally driven polysilicon resonant microstructures. Sensors and Actuators, 1989, A20:
(25-32)
[11] Aslam, M., and Schulz, D.,”Thechnology of Diamond Microelectromechaincal Systems,” Proceedings
of Transducers’95, the 8th international Conference on Solid-State Sensors and Actuators,Stockholm, Sweden,June 25~29,1995,vol.2,pp.222~224
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