シリコン-イン-ガラス基板上のMEMS熱対流加速度計の製造と特性評価

本論文では、2次元マイクロ電気機械システム（MEMS）熱対流加速度計の製造と特性評価を示します。このセンサーは、加熱器と4つのサーミスタで構成されています。中央の加熱器はチップを周囲より高い温度に加熱し、加熱器の周りに対称に配置された4つのサーミスタが加速度によって誘導される温度勾配を監視します。加熱器とサーミスタは、ガラスリフロー工程を用いてシリコン-イン-ガラス（SIG）基板の一面に製造されます。このSIG基板を利用することで、センサーの低消費電力での頑丈さが向上するだけでなく、センサーのリードワイヤをプリント基板（PCB）に直接はんだ付けすることができ、センサーのパッケージングが大幅に簡素化されます。製造された加速度計に対する実験的テストにより、このセンサーは約80 m/s^{2}を超える加速度を測定でき、約150 mV/gの線形感度を持つことが示されています。このSIGベースのデバイスの提案は、高信頼性および低消費電力のMEMS加速度計の開発に向けた新たなパラダイムを提供します。