Tandis que les capteurs inertiels constitués d’une unique couche de silicium doivent faire un compromis entre performances mécaniques et performances de transduction électrique*, le Leti, institut de CEA Tech, vient de trouver la solution pour éviter les concessions : associer une couche de silicium « épaisse » jouant le rôle de masse, et une couche « fine » dans laquelle sont gravés des peignes inter digités se faisant face.
Ces derniers, obtenus par un procédé de gravure partielle (double masque), se déplacent l’un par rapport à l’autre en libérant plus ou moins de surface en regard en fonction de l’accélération perçue. On conjugue ainsi les avantages d’une masse importante et la finesse des doigts de silicium (petits gaps). Cette architecture permet de mesurer des accélérations 20 fois plus importantes, tout en fournissant une résolution 5 fois meilleure que les accéléromètres classiques à simple couche de silicium. La dynamique de détection est donc 100 fois plus importante, et la bande passante (fréquence de résonance) 4 fois plus élevée.
Ces performances remarquables pourraient être mises à profit pour la maintenance préventive des machines industrielles. D’autre part, cette technologie pourrait apporter des gains considérables sur d’autres applications comme les gyromètres. Protégé par trois brevets, ce concept d’accéléromètre a été présenté à la conférence MEMS 2019.
* traduction du déplacement en grandeur électrique