一种MEMS悬臂梁式加速度计及其制造工艺制造技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及传感器领域，尤其涉及一种加速度计及其制造工艺。
技术介绍
现今，加速度计可适用于诸多应用，例如在测量地震的强度并收集数据、检测汽车碰撞时的撞击强度、以及在手机及游戏机中检测出倾斜的角度和方向。而在微电子机械系统（MEMS）技术不断进步的情况下，许多纳米级的小型加速度测量仪已经被商业化广泛采用。传统的电容式加速度计例如专利号ZL03112312.0、公告日为2007年5月30日的中国专利，电容式加速度计包括了悬臂梁及质量块。当有加速度时，加速度计的质量块会向加速度方向运动，使得质量块与电极间的间隙距离发生变化并导致电容的变化。这种加速度计通过微加工工艺制成，具有体积小、造价低等特点。然而，由于只在质量块的两边设置了两根弹性梁，导致在检测过程中非敏感方向的加速度会对敏感方向产生串扰，降低了检测的精度。而且各个悬臂梁也不会产生相同的变形及位移。使得这种加速度计的摆动模态振型不太对称。此外，在外部冲击力较大的时候会出现悬臂梁断裂、质量块与...
【技术保护点】
一种MEMS悬臂梁式加速度计，包括：测量体、与所述测量体相连接的上盖板以及下盖板；所述测量体包括框架、位于所述框架内的质量块，所述质量块与所述框架之间通过多根悬臂梁相连接；其特征在于，所述质量块与所述框架之间还设置有缓冲梁，所述缓冲梁的一端与所述质量块相连接，所述缓冲梁的另一端与所述框架相连接。
【技术特征摘要】
1.一种MEMS悬臂梁式加速度计，包括：测量体、与所述测量体相连
接的上盖板以及下盖板；所述测量体包括框架、位于所述框架内的质量
块，所述质量块与所述框架之间通过多根悬臂梁相连接；其特征在于，
所述质量块与所述框架之间还设置有缓冲梁，所述缓冲梁的一端与所述
质量块相连接，所述缓冲梁的另一端与所述框架相连接。
2.如权利要求1所述的MEMS悬臂梁式加速度计，其特征在于，所述
缓冲梁设置在所述质量块的端角处，并沿所述质量块的中线对称设置。
3.如权利要求1所述的MEMS悬臂梁式加速度计，其特征在于，所述
悬臂梁为L型折叠梁，包括质量块连接臂及框架连接臂，所述质量块连接
臂的中线与所述质量块的中线相对应。
4.如权利要求3所述的MEMS悬臂梁式加速度计，其特征在于，所述
质量块连接臂的宽度大于所述框架连接臂的宽度。
5.如权利要求1所述的MEMS悬臂梁式加速度计，其特征在于，所述
质量块、所述上盖板以及所述下盖板上设置有电极。
6.如权利要求1所述的MEMS悬臂梁式加速度计，其特征在于，所述
测量体采用包括有上硅层及下硅层的绝缘体上外延硅结构，每层硅层之
间分别设置有氧化埋层。
7.如权利要求6所述的MEMS悬臂梁式加速度计，其特征在于，所述
测量体采用双面绝缘体上外延硅结构，包括上硅层、中间硅层及下硅层；
每两层硅层之间分别设置有二氧化硅层。
8.如权利要求1所述的MEMS悬臂梁式加速度计，其特征在于，所述
上盖板及所述下盖板与所述质量块之间设置有过载保护装置，所述过载
保护装置包括弹性部及凸点；所述凸点设置在所述弹性部上，所述弹性
\t部设置在所述质量块或所述盖板上，所述凸点限制所述质量块的运动幅
度。
9.如权利要求1所述的MEMS悬臂梁式加速度计，其特征在于，所述
弹性部设置在所述质量块上，所述凸点设置在所述盖板上与所述弹性部
相对应的位置，所述凸点与所述弹性部相接触，并限制所述质量块的运
动幅度；或所述弹性部设置在所述盖板上，所述凸点设置在所述质量块
上与所述弹性部相对应的位置上，所述凸点与所述弹性部相接触，并限
制所述质量块的运动幅度。
10.一种MEMS悬臂梁式加速度计的制造工艺，其特征在于，所述制
造工艺包括以下步骤：
第一步，在所述绝缘体上外延硅硅片的正面及背面生长或淀积出二
氧化硅层；
第二步，在所述绝缘体上外延硅硅片的正面及背面淀积一层氮化硅
层；
第三步，通过光刻及刻蚀，将所述绝缘体上外延硅硅片背面的部分
氮化硅层及二氧化硅层去除，并露出下硅层；
第四步，将下硅层暴露在外的部分刻蚀至氧化埋层；
第五步，将暴露在外的氧化埋层去除；
第六步，将绝缘体上外延硅硅片背面的氮化硅层及二氧化硅层去除；
第七步，将两块绝缘体上外延硅硅片进行背对背硅-硅键合；形成质...
【专利技术属性】
技术研发人员：于连忠，孙晨，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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