悬臂式微加速度传感器自悬浮封装结构制造技术

本发明专利技术公开一种悬臂式微加速度传感器自悬浮封装结构，该结构包括磁铁、上铋块、上端盖、敏感结构、下端盖、下铋块以及敏感结构磁铁，敏感结构磁铁粘贴在敏感结构的下端面上，敏感结构与上端盖和下端盖键合并通过4个螺钉与磁铁、上铋块和下铋块连接。本发明专利技术公开的封装结构通过磁力作用使大质量块悬浮在其振动的水平面内，最大程度地克服了重力的影响，从而保证MEMS加速度传感器的检测精度和稳定性。

Self-suspension packaging structure of cantilever micro-accelerometer

The invention discloses a self-suspension packaging structure of a cantilever micro-accelerometer. The structure comprises a magnet, an upper bismuth block, an upper cover, a sensitive structure, a lower cover, a lower bismuth block and a sensitive structure magnet. The sensitive structure magnet is pasted on the lower end surface of the sensitive structure. The sensitive structure is combined with the upper cover and the lower cover keys and connected with the magnet, the upper bismuth block and the lower bismuth block through four screws. The encapsulation structure of the invention suspends a large mass block in the horizontal plane of its vibration by magnetic force, and overcomes the influence of gravity to the greatest extent, thereby ensuring the detection accuracy and stability of the MEMS accelerometer.

【技术实现步骤摘要】
悬臂式微加速度传感器自悬浮封装结构
本专利技术属于微纳米传感器
，具体涉及一种悬臂式微加速度传感器自悬浮封装结构。
技术介绍
微机电系统(MicroElectroMechanicalSystem，MEMS)是一种有着广泛应用前景的技术，它利用刻蚀技术，实现机械三维结构的微型化、低功耗以及便捷性等技术要求。MEMS加速度计是利用MEMS技术加工的一种加速度计，其体积可以达到毫米级，采样频率可以从一赫兹到几千赫兹，低谐振频率的加速度传感器广泛应用于石油勘探、地震检测等领域。在电容式弹簧-振子型结构的MEMS加速度传感器中，振子在水平面内按照特定的频率振动，从而实现对震动的检测。对于低频微震检测传感器，为了降低谐振频率，其振子通常采用大质量块来实现，但由于重力作用，振子在静止状态下会在垂直于水平面的竖直方向产生一个位移，这一位移使得振子在振动过程中叠加了一个竖直分量，同时，在振子振动的过程中有可能会触碰到上、下封装端盖而增加振动阻尼，影响振动频率，使微震检测传感器的检测精度降低。为提高微震检测传感器的检测精度，如果在封装过程中使弹簧-振子型MEMS加速度传感器敏感结构的大质量块悬浮，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.悬臂式微加速度传感器自悬浮封装结构，其特征在于：包括磁铁(1)、上铋块(2)、上端盖(3)、敏感结构(4)、下端盖(5)、下铋块(6)、敏感结构磁铁(17)以及4个螺钉(7)，敏感结构位于上端盖和下端盖之间，上端盖的上面和下端盖的下面分别设置上铋块和下铋块，磁铁位于上铋块上方，并与上铋块保持8‑12mm的间距，敏感结构磁铁粘接在敏感结构下端面上；上端盖和下端盖与敏感结构键合，磁铁、上铋块、上端盖、敏感结构、下端盖以及下铋块通过4个螺钉连接；所述磁铁、上铋块、上端盖、敏感结构、下端盖、下铋块以及敏感结构磁铁均为矩形平板结构，其中，磁铁、上铋块和下铋块横截面积相同，上端盖和下端盖截面积相同，上...

【技术特征摘要】
1.悬臂式微加速度传感器自悬浮封装结构，其特征在于：包括磁铁(1)、上铋块(2)、上端盖(3)、敏感结构(4)、下端盖(5)、下铋块(6)、敏感结构磁铁(17)以及4个螺钉(7)，敏感结构位于上端盖和下端盖之间，上端盖的上面和下端盖的下面分别设置上铋块和下铋块，磁铁位于上铋块上方，并与上铋块保持8-12mm的间距，敏感结构磁铁粘接在敏感结构下端面上；上端盖和下端盖与敏感结构键合，磁铁、上铋块、上端盖、敏感结构、下端盖以及下铋块通过4个螺钉连接；所述磁铁、上铋块、上端盖、敏感结构、下端盖、下铋块以及敏感结构磁铁均为矩形平板结构，其中，磁铁、上铋块和下铋块横截面积相同，上端盖和下端盖截面积相同，上端盖和下端盖的横截面积略大于磁铁的横截面积，且小于敏感结构的横截面积，敏感结构磁铁的横截面积最小；上铋块和下铋块厚度相同，上端盖和下端盖厚度相同，磁铁、上铋块和下铋块、上端盖和下端盖、敏感结构以及敏感结构磁铁的厚度依次减小。2.根据权利要求1所述的悬臂式微加速度传感器自悬浮封装结构，其特征在于：所述上端盖的一个表面设有C形凹槽(10)，C形凹槽内部的上端盖表面设有上端盖电容极板(11)，上端盖电容极板包括若干平行布置的矩形金属层，矩形金属层之间的间距为40-60μm；C形凹槽外部设有凸起的上端盖金属密封环(9)，上端盖金属密封环为中空的矩形导电金属层，C形凹槽与上端盖金属密封环之间设置上端盖电接触焊盘(25)，上端盖电接触焊盘包括两个矩形金属层，上端盖电接触焊盘与上端盖电容极板通过导线连接；上端盖上设有4个上端盖连接通孔(21)，对称分布在金属密封环外侧靠近左右边缘处。3.根据权利要求1所述的悬臂式微加速度传感器自悬浮封装结构，其特征在于：所述敏感结构包括敏感结构基板(23)、2组弹簧结构(12)、质量块(16)、敏感结构金属密封环(13)、电信号引出焊盘(14)、敏感结构电容极板(15)、敏感结构电接触焊盘(24)、绝缘层(26)及敏感结构连接通...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝惠敏，许一谦，黄家海，武海彬，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西,14