隨著硅基MEMS加工技術(shù)的日益成熟，MEMS高g值加速度計(jì)憑借其體積小、成本低、性能高和適于量產(chǎn)等優(yōu)勢(shì)，目前已廣泛應(yīng)用于汽車碰撞試驗(yàn)、航天導(dǎo)航、軍用慣性導(dǎo)航等領(lǐng)域。為真實(shí)再現(xiàn)碰撞、起飛等過程中的加速度信號(hào)細(xì)節(jié)，盡可能地減小信號(hào)失真，高g值加速度計(jì)不僅要具備高抗沖擊性及足夠的靈敏度，還要具備較高的諧振頻率及工作帶寬。三軸集成高g值加速度計(jì)可同時(shí)檢測同一位置XYZ三軸的加速度信號(hào)，可實(shí)現(xiàn)加速度矢量信號(hào)實(shí)時(shí)輸出，相比于三個(gè)檢測軸正交的單軸高g加速度計(jì)，芯片安裝更加簡易，信號(hào)讀取更加準(zhǔn)確，制造成本更加低廉。


　　目前國內(nèi)應(yīng)用較廣的懸臂梁式高g值加速度計(jì)，多為雙拋片雙面微機(jī)械加工后鍵合制作而成，這類加速度計(jì)有一些明顯的缺點(diǎn)：工藝復(fù)雜、尺寸較大、成本較高、殘余應(yīng)力大。中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所（以下簡稱上海微系統(tǒng)所）高g值加速度計(jì)研究組通過改進(jìn)工藝，使用單拋片通過單面微機(jī)械加工制造出性能更優(yōu)的懸臂梁式高g值加速度計(jì)，同時(shí)具備制造工藝簡單、制造成本低廉、芯片尺寸較小、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。

　　隨著該項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)步和推廣，上海微系統(tǒng)所研發(fā)出基于單拋片單面工藝的三軸懸臂梁式高g值加速度計(jì)，在性能、制造工藝復(fù)雜度、成本、芯片尺寸、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等指標(biāo)上，幾近做到了懸臂梁式高g值加速度計(jì)的極致。然而，由于懸臂梁結(jié)構(gòu)自身的限制，這類加速度計(jì)無法同時(shí)獲得高靈敏度和高諧振頻率。

　　改用直拉直壓梁作為高g值加速度的檢測結(jié)構(gòu)，可同時(shí)獲得高靈敏度及高諧振頻率。鑒于此，上海微系統(tǒng)所又開發(fā)出了基于單晶硅基底的高諧振頻率高沖擊加速度計(jì)，在不失工藝簡單、制造成本低廉、芯片尺寸較小、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高等優(yōu)勢(shì)的前提下，在保持較高靈敏度的同時(shí)，大大提高了傳感器的一階諧振頻率，即大大提高了工作帶寬。

　　然而，三邊固支板與直拉直壓梁的組合結(jié)構(gòu)僅適用于檢測硅片表面內(nèi)二軸（XY軸）的加速度，而垂直硅片表面一軸（Z軸）加速度計(jì)目前并不能同時(shí)獲得高靈敏度及高諧振頻率。