残余应力对MEMS器件的力学性能、可靠性和寿命都有较大的影响。基于MEMS电容式加速度计,采用热结构耦合场分析方法,对热应力的影响进行了仿真分析,并和实验结果进行比较。结果表明热应力不是影响器件性能的主要因素,而仿真模型中未考虑到的一些物理因素和工艺误差则可能是主要因素。针对课题组加速度计的制备过程从工艺的角度提出了相应的改进措施,为加速度计温度补偿模型的完善以及改版设计提供参考。

设计了电容式加速度计的信号检测电路，与电容式加速度计敏感单元进行联调和测试，并进行了标定。为减小体积，提高电容式加速度计的检测精度，采用厚膜混合集成工艺，将检测电路和电容式加速度计敏感单元集成于一体，并进行了电路测试和性能测试。测试数据表明，其测试精度提高了一个数量级，线性度和温度特性均有很大的改善。

为提高微电容式加速度计的线性度和工作带宽,在设计微电容式加速度计的检测电路时,要使系统工作在闭环状态下,通过静电力反馈的方式能很好的实现闭环控制。本文主要论述了闭环控制的原理,即通过静电力反馈来实现平衡控制。并通过计算保证了闭环控制系统的稳定性。可见,闭环工作下的电容式加速度计的稳定性、精度、线性度等都得到了提高。