Ütközési sokk hatásainak modellezése MEMS szenzorban

Modelling the effects of impact shock in a MEMS sensor

Abstract

In this study, the case of dropping a simplified MEMS sensor on the floor is simulated with a finite element method, while the propagation of the impact shock and its effect on the sensor structure are investigated. Because of the quick timescale of this process, it should be simulated with an explicit finite element software. It is demonstrated that the effect of the impact on the structure depends highly on the angle of the sensor before drop, the size of the contact surface, and the material characteristics of the floor. Aiming to create a simple and generally applicable model, a transfer function is fitted to the shock propagation in the sensor package.

Kivonat

Jelen tanulmány részei egy egyszerűsített MEMS gyorsulásmérő szenzor padlóra történő ejtésének végeselemes szimulációja, valamint az ütközés okozta sokk terjedésének és az ütközés szenzorstruktúrára gyakorolt hatásának vizsgálata. A folyamat gyors dinamikája explicit végeselemes szoftver alkalmazását követeli meg. A struktúrára gyakorolt hatást erősen befolyásolja a szenzor ejtésének szöge, a kontaktfelület nagysága és a padló anyaga. A sokk szenzorházon keresztüli terjedésére átviteli függvény illeszthető, amellyel a jelenség gyorsan és egyszerűen modellezhető.