KCI등재
SCIE
Analysis of Temperature Stability and Change of Resonant Frequency of a Capacitive MEMS Accelerometer
저자
Xuan Luc Le (Seoul National University of Science and Technology) ; Kihoon Kim (Ubitronix Co., Ltd.) ; Sung-Hoon Choa (Seoul National University of Science and Technology)
발행기관
학술지명
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발행연도
2022
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English
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등재정보
KCI등재,SCIE
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학술저널
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347-359(13쪽)
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Temperature stability is a very important factor that determines the performance and reliability of the MEMS accelerometer. A change in the temperature of the accelerometer will cause complicated coupled effects, in particular changes in the material properties, deformation, and thermo-mechanical stress, resulting in changes in the resonant frequency of the accelerometer. In this study, we investigate the effects of temperature changes on the resonant frequency of an accelerometer. The effects of material properties and deformation with temperature changes on the resonant frequency of the accelerometer were investigated by the simulation and experimental analysis. As the temperature was increased from 25 to 75 °C, the silicon structure and the accelerometer chip were deformed in a concave shape, and the amounts of warpage of the silicon structure and the accelerometer chip were 0.018 and 0.178 μm, respectively. The warpage was mainly caused by the thermal expansion mismatch of the materials. The suspension beam and moving comb structures were also deformed very slightly. As the temperature was increased from − 40 to 75 °C, the resonant frequency of the accelerometer decreased linearly from 1269 to 1193 Hz, indicating that the temperature drift of the resonant frequency is − 0.66 Hz/°C. In order to investigate the effects of deformation of the silicon structure on the resonant frequency, the numerical analysis of an accelerometer with identical top and bottom glass thicknesses was conducted. This accelerometer model showed almost zero warpage regardless of changes in the temperature. However, temperature drift of the resonant frequency of − 0.52 Hz/°C continued to occur. Therefore, the changes of Young’s modulus of the silicon with the temperature could be the main cause of the change in the resonant frequency. This study will present a design guideline and optimal parameters for the development of a robust MEMS accelerometer to minimize the effects of temperature changes.
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연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
---|---|---|---|
2023 | 평가예정 | 해외DB학술지평가 신청대상 (해외등재 학술지 평가) | |
2020-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (해외등재 학술지 평가) | KCI등재 |
2011-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2009-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2008-06-23 | 학회명변경 | 영문명 : Korean Society Of Precision Engineering -> Korean Society for Precision Engineering | KCI등재 |
2006-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | KCI등재 |
2005-05-30 | 학술지명변경 | 한글명 : 한국정밀공학회 영문논문집 -> International Journal of the Korean of Precision Engineering | KCI후보 |
2005-05-30 | 학술지명변경 | 한글명 : International Journal of the Korean of Precision Engineering -> International Journal of Precision Engineering and Manufacturing외국어명 : International Journal of the Korean of Precision Engineering -> International Journal of Precision Engineering and Manufacturing | KCI후보 |
2005-01-01 | 평가 | 등재후보 1차 PASS (등재후보1차) | KCI후보 |
2003-07-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
---|---|---|---|
2016 | 1.38 | 0.71 | 1.08 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.92 | 0.85 | 0.583 | 0.11 |
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