一种梳齿电容式微机电加速度计结构制造技术

本发明专利技术公开一种梳齿电容式微机电加速度计结构。结构包括梳齿组、质量块、挠性梁、挠性梁支撑杆和梳齿支撑杆。质量块为“日”字型框体结构，梳齿组为变间隙的梳齿组，构成梳齿组的单根梳齿为交叠区齿宽渐变的5边形齿。梳齿组交叉分布在质量块框体的内外两侧组成差分电容，梳齿组的可动齿与质量块相连，然后通过质量块框体四个角上的4根挠性梁悬挂在结构最外两侧的挠性梁支撑杆两端，梳齿组的固定齿与梳齿支撑杆相连。5边形齿可以在保持齿间隙比的同时增加齿对数，有利于提高加速度计的灵敏度。交叉分布的梳齿组可弥补刻蚀工艺不均匀带来的电容差异，提高电容对称性；还可以补偿差分电容受环境温度变化的影响，提高加速度计刻度系数的稳定性。

Structure of a comb capacitance micro electromechanical accelerometer

【技术实现步骤摘要】
一种梳齿电容式微机电加速度计结构
本专利技术属于微机电加速度计结构
，涉及一种梳齿电容式微机电加速度计结构。
技术介绍
梳齿电容式微机电加速度计具有体积小、功耗少、稳定性好、过载能力强等优点，常用以加速度、振动和倾角测试，广泛应用于医疗、工业、军事等领域。常规的梳齿电容式微机电加速度计结构通常由1个质量块、4组变间隙梳齿、4根挠性梁和相应的锚点组成。4组梳齿上下对称分布在质量块两侧组成差分电容，梳齿组的固定齿与锚点相连，可动齿与质量块相连，4根挠性梁将质量块连同可动齿悬空，形成敏感质量，然后与质量块锚点相连。为了优化或平衡设计指标，另有一些此类型加速度计的设计演变会增加梳齿组的数目、采用框体样式的质量块、对质量块挖孔等，典型的如专利CN204302308U中提出的结构。上述类型加速度计的梳齿通常采用方形长条齿，考虑到梳齿端头受力较根部小，梳齿端头的宽度没有必要与根部一样，如此带来的额外质量会影响加速度计的指标设计。上述类型加速度计的梳齿组通常上下或左右对称分布组成差分电容，其加工时容易受刻蚀工艺不均匀性的影响；另外，当温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种梳齿电容式微机电加速度计结构，包括梳齿组(01，02)、质量块(03)、挠性梁(04)、挠性梁支撑杆(05)、梳齿支撑杆(06，07)和衬底，其中质量块(03)为“日”字型框体结构，梳齿组(01，02)为变间隙的梳齿组，构成梳齿组(01，02)的单根梳齿的交叠区齿宽，从齿根朝着齿端逐渐变窄；梳齿组(01，02)交叉分布在质量块(03)框体的内外两侧组成差分电容；梳齿组(01，02)的可动齿与质量块(03)相连，然后通过质量块(03)框体四个角上的4根挠性梁(04)悬挂在结构最外两侧的挠性梁支撑杆(05)两端，梳齿组(01，02)的固定齿与梳齿支撑杆(06，07)相连，挠性梁支撑杆(05...

【技术特征摘要】
1.一种梳齿电容式微机电加速度计结构，包括梳齿组(01，02)、质量块(03)、挠性梁(04)、挠性梁支撑杆(05)、梳齿支撑杆(06，07)和衬底，其中质量块(03)为“日”字型框体结构，梳齿组(01，02)为变间隙的梳齿组，构成梳齿组(01，02)的单根梳齿的交叠区齿宽，从齿根朝着齿端逐渐变窄；梳齿组(01，02)交叉分布在质量块(03)框体的内外两侧组成差分电容；梳齿组(01，02)的可动齿与质量块(03)相连，然后通过质量块(03)框体四个角上的4根挠性梁(04)悬挂在结构最外两侧的挠性梁支撑杆(05)两端，梳齿组(01，02)的固定齿与梳齿支撑杆(06，07)相连，挠性梁支撑杆(05)和梳齿支撑杆(06，07)分别与衬底锚定。


2.根据权利要求1所述的梳齿电容式微机电加速度计结构，其中挠性梁支撑杆(05)与衬底锚定的锚点(08)位于“日”字型质量框中间横杆的延长线上；梳齿支撑...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛昊彬，孙国良，王帅民，李博洋，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61