一种低横向灵敏度的MEMS弹簧质量结构制造技术

一种低横向灵敏度的MEMS弹簧质量结构，采用MEMS体硅工艺加工而成，包括基座、第一MEMS弹簧、横向稳定质量块、第二MEMS弹簧和中心检测质量块，基座通过第一MEMS弹簧与横向稳定质量块的外侧连接，横向稳定质量块的内侧通过第二MEMS弹簧与中心检测质量块相接；所述的第一MEMS弹簧采用分体梁式结构，由八段同样规格短梁呈中心对称分布构成；所述的横向稳定质量块为分体式块状结构，由四个L型分质量块呈中心对称分布构成，在受横向力作用时，其中心检测敏感质量块能始终保持水平状态，提高传感器测量精度。

Mass structure of MEMS spring with low lateral sensitivity

【技术实现步骤摘要】
一种低横向灵敏度的MEMS弹簧质量结构
本专利技术涉及微机电系统(MEMS)
，特别涉及一种低横向灵敏度的MEMS弹簧质量结构。
技术介绍
MEMS弹簧质量结构作为位移、力、加速度等物理量的直接感知机构，很大程度上决定了传感器的测量精度、工作带宽、灵敏度及量程等性能指标；其中横向灵敏度作为评价传感器性能的一项重要指标，是传感器测量不确定度的重要影响因素。分辨率及灵敏度是传感器的重要性能评判指标，因此在传感器研制时，为了提高传感器的分辨率及灵敏度，需要将弹簧质量结构的本征频率设计的很低，通常做法为尽可能的降低弹簧刚度和增大惯性质量块的质量。这就造成了许多MEMS传感器在设计时，其弹簧的厚度远远小于惯性质量块的厚度，基于这种结构的传感器其灵敏度的确很高，但同时，由于其梁式弹簧的中性面与惯性质量块的质心处于不同平面，造成基于该弹簧质量结构的MEMS传感器在受横向力作用时，其惯性质量块会发生转动，而质量块在受横向力作用发生的转动和受纵向(敏感轴方向)力作用发生的上下移动的效果相同，均会造成传感器输出的变化，使得传感器产生横向灵敏度，最终导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低横向灵敏度的MEMS弹簧质量结构，其特征在于：采用MEMS体硅工艺加工而成，包括基座(1)、第一MEMS弹簧(2)、横向稳定质量块(3)、第二MEMS弹簧(4)和中心检测质量块(5)，基座(1)通过第一MEMS弹簧(2)与横向稳定质量块(3)的外侧连接，横向稳定质量块(3)的内侧通过第二MEMS弹簧(4)与中心检测质量块(5)相接。/n

【技术特征摘要】
1.一种低横向灵敏度的MEMS弹簧质量结构，其特征在于：采用MEMS体硅工艺加工而成，包括基座(1)、第一MEMS弹簧(2)、横向稳定质量块(3)、第二MEMS弹簧(4)和中心检测质量块(5)，基座(1)通过第一MEMS弹簧(2)与横向稳定质量块(3)的外侧连接，横向稳定质量块(3)的内侧通过第二MEMS弹簧(4)与中心检测质量块(5)相接。


2.根据权利要求1所述的一种低横向灵敏度的MEMS弹簧质量结构，其特征在于：所述的第一MEMS弹簧(2)采用分体梁式结构，由八段同样规格短梁呈中心对称分布构成，短梁的外侧分别以锚点2-1、锚点2-2、锚点2-3、锚点2-4、锚点2-5、锚点2-6、锚点2-7、锚点2-8内接于基座(1)，短梁的外侧分别以锚点2-9、锚点2-10、锚点2-11、锚点2-12、锚点2-13、锚点2-14、锚点2-15、锚点2-16外接于横向稳定质量块(3)。


3.根据权利要求2所述的一种低横向灵敏度的MEMS弹簧质量结构，其特征在于：所述的短梁的长度l1＝1000μm，梁宽w1＝25μm，梁厚t1＝20μm。


4.根据权利要求1所述的一种低横向灵敏度的MEMS弹簧质量结构，其特征在于：所述的横向稳定质量块(3)为分体式块状结构，由四个L型分质量块呈中心对称分布构成，每个L型分质量块上加工有两个矩形缺口(3-1)，L型分质量块的纵向跨度尺寸l2与横向跨度尺寸l3相等，l2＝l3＝3275...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦学勇，赵明辉，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61