（1）高性能三轴温振复合传感芯片研究

针对国家智能高铁对传感器提出的新型测量需求，和目前传感器核心元件仍高度依赖进口的现状，开展针对高铁转向架温振复合测量的研究，提出了基于压阻梁纯轴向变形的MEMS温振集成传感器芯片，如图5（a）所示。突破了压阻梁与位置无关的纯轴向变形理论，质量块新型互锁结构，单片集成三轴加速度测量及信号解耦机理等关键技术。设计并优化温振复合敏感芯片的制备工艺流程，分析关键制备工艺参数对传感器敏感性能的影响规律；分析了制备工艺过程产生的残余应力及其对传感器稳定性的影响，制备了稳定可靠的温振复合敏感芯片。经过测试和标定，实现了0~100g三轴压阻式加速度芯片的国际最高灵敏度，如图5（b、c）所示，三轴灵敏度均大于2.4 mV/g/5V，三轴固有频率均大于11 kHz。该研究相关成果发表在顶级期刊IEEE Transactions on Industrial Electronics（IF=8.162）、Microsystems & Nanoengineering（IF=8.006）和Measurement Science and Technology（IF=2.4）上。

图5

（2）高性能压阻式三轴冲击加速度芯片研究

针对侵彻武器爆炸引信和超高音速武器的冲击振动信号实时监测需求，开展量程为20万g的新型压阻式三轴冲击加速度传感器研究，以提高侵彻多层硬目标武器引信自适应起爆控制能力和可靠性。突破了具有超高固有频率（大于1.5MHz，）、高灵敏度（1.1μV/g/5V）和低交叉灵敏度三轴冲击加速度计，超高抗过载能力（35万g），高强度小型化芯片封装等关键技术，如图6所示。其超高的固有频率和灵敏度超过国外禁运同类产品，达到当前国际顶尖水平。主要成果如图7所示，该成果已成功与苏州航凯微电子技术有限公司签订产业转化合同。

图6