Methode zur Berechnung des Einflusses mechanischer Verformung auf Funktionsparameter mikromechanischer Sensoren

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In diesem Beitrag wird eine Methode vorgestellt, welche die schnelle Bewertung komplexer mechanischer Einflüsse auf Funktionsparameter kapazitiver mikromechanischer Beschleunigungssensorchips ermöglicht. Grundlage sind dabei die mit Hilfe strukturmechanischer Finite-Elemente-Simulationen (FE) ermittelten Verformungen des Sensorelementes. Daraus werden mittels FE-Modellen des elektrostatischen Feldraumes Änderungen von Elementarkapazitäten berechnet. Durch angefittete analytische Funktionen ist die schnelle Berechnung der Auswirkungen auf Funktionsparameter wie Nullpunktfehler und Empfindlichkeit möglich. Die Methode wurde anhand eines Vergleichs von Experiment und Simulation ausgewählter Lastfälle verifiziert.