【技术实现步骤摘要】
单片集成多轴MEMS传感器制成平台及其制造方法
本专利技术涉及传感器制造
，特别涉及一种单片集成多轴MEMS传感器制成平台及其制造方法。
技术介绍
微电子机械(Micro-Electro-Mechanical-System，MEMS)惯性传感器是导航定位和姿态控制的重要部件，具有自主导航、不易受干扰以及实时输出等优点，在国防建设、航空航天以及工业机器人和汽车电子等领域具有非常广阔的应用前景。MEMS惯性传感器包括测量加速度的MEMS加速度计和测量角度变化的角速度传感器，也就是MEMS陀螺仪。对于一个运动的物体，利用MEMS加速度计测量得到其加速度后，通过随时间的积分运算就能得到物体的速度以及位移，再结合MEMS陀螺仪测量得到的角度信息，就能精确记录物体的轨迹，进而能够对物理进行姿态控制和定位导航。同时MEMS加速计具有体积小、重量轻、成本低和可靠性高等许多优点，因此MEMS加速度计被广泛地应用于汽车电子、工业控制、自动化和航空航天等领域。压力传感器是将外界压力或压强信号转化为电信号的装置，在现代工业和军事中都具...
【技术保护点】
1.一种单片集成多轴MEMS传感器制成平台，其特征在于：包括平台和多轴MEMS传感器，平台包括带有通气孔的石英基底(13)，带有凹腔和支撑柱的双层SOI圆片，结构圆片(7)，以及带有凹腔、贯穿硅通孔和金属引线的盖板圆片(9)，所述石英基底(13)、双层SOI圆片、结构圆片(7)和盖板圆片(9)从下至上通过粘合堆叠的方式逐层设置，其中双层SOI圆片和盖板圆片(9)具有凹腔，双层SOI圆片的凹腔、结构圆片(7)和盖板圆片(9)的凹腔形成一个用于容纳多轴MEMS传感器的密封的真空腔室，所述结构圆片(7)上刻蚀有可动结构和固定结构，所述多轴MEMS传感器包括陀螺仪、加速度计、压力传...
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种单片集成多轴MEMS传感器制成平台，其特征在于：包括平台和多轴MEMS传感器，平台包括带有通气孔的石英基底(13)，带有凹腔和支撑柱的双层SOI圆片，结构圆片(7)，以及带有凹腔、贯穿硅通孔和金属引线的盖板圆片(9)，所述石英基底(13)、双层SOI圆片、结构圆片(7)和盖板圆片(9)从下至上通过粘合堆叠的方式逐层设置，其中双层SOI圆片和盖板圆片(9)具有凹腔，双层SOI圆片的凹腔、结构圆片(7)和盖板圆片(9)的凹腔形成一个用于容纳多轴MEMS传感器的密封的真空腔室，所述结构圆片(7)上刻蚀有可动结构和固定结构，所述多轴MEMS传感器包括陀螺仪、加速度计、压力传感器和温度传感器。
2.根据权利要求1所述的单片集成多轴MEMS传感器制成平台，其特征在于：所述双层SOI圆片包括双层SOI圆片底层硅(1)、双层SOI圆片中间层硅(3)和双层SOI圆片顶层硅(5)，双层SOI圆片的正面设置有凹腔和支撑柱，并且凹腔的深度和支撑柱的高度不超过双层SOI顶层硅的厚度；双层SOI圆片的背面设置有凹腔，凹腔的深度不超过双层SOI底层硅的厚度。
3.根据权利要求1所述的单片集成多轴MEMS传感器制成平台，其特征在于：所述结构圆片(7)具有可动结构和固定结构，可动结构位于双层SOI圆片凹腔正上方，固定结构位于支撑柱正上方并且通过支撑柱固定，盖板圆片(9)背面具有凹腔，凹腔位于结构圆片(7)可动结构的正上方。
4.根据权利要求1所述的单片集成多轴MEMS传感器制成平台，其特征在于：所述压力传感器位于双层SOI圆片正面凹腔上方，双层SOI圆片中间层硅(3)具有的压力传感器为压力敏感薄膜，石英基底(13)的通气孔位于压力传感器压力敏感薄膜正下方，支撑柱的高度和压力敏感薄膜的厚度共同决定了压力传感器的压力灵敏度。
5.根据权利要求1所述的单片集成多轴MEMS传感器制成平台，其特征在于：所述石英基底(13)的热膨胀系数为0.5pmm/℃。
6.根据权利要求1所述的单片集成多轴MEMS传感器制成平台，其特征在于：所述压力传感器为双端固支音叉式结构，所述温度传感器为弯曲模态谐振器、或扭转模态谐振器、或者体模态谐振器，所述陀螺仪为音叉式振动式陀螺仪、或圆盘状陀螺仪，或圆环状陀螺仪。
技术研发人员：李磬，
申请(专利权)人：江苏睦荷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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