硅基带锁止功能的阈值可调加速度开关传感器及制作方法技术

本发明专利技术涉及硅基带锁止功能的阈值可调加速度开关传感器及制作方法，其特征在于所述的加速度开关传感器是由绝缘衬底上的锚区和硅框架、单端固支在锚区的低阻硅悬臂梁、绝缘衬底上的金属静电驱动导电定极板、悬臂梁下表面上的绝缘介质层、介质层上金属接触电极、固定金属接触电极以及信号驱动／检测回路组成。提供的传感器驱动电压与阀值加速度间存在一定关系且具有锁止功能。同时利用金属桥路通断检测传感器工作状态的信号输出方式，使利用ＭＥＭＳ制作的加速度开关传感器具有结构简单、体积小、功耗低、导通电阻小、接口电路方便、输入、输出隔离性好等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种带锁止功能的阈值可调加速度开关传感器及制作方法，更确切的说，一种基于机电耦合原理设计的，具有可调阈值和锁止功能的硅基微机械(MEMS)加速度开关，特别是涉及一种集成电子加速度阈值开关。
技术介绍
一般来说，加速度计是利用检测质量块或振动块来测量加速度。外部加速度对质量块发生作用，然后通过测量质量块的位移、质量块对框架的作用力或保持位置其不变所需的力(对后者，即有源加速度计，需要有一个闭环控制系统)来得出加速度值。直接或间接地从作用在质量块m上所产生的力或位移就可以测量出加速度。然而，测量力或位移有多种方法，包括应变计、电容计、表面声波器件、应变敏感谐振两、磁力计、光学探测计(干涉仪等)、隧道探测计等。其中加速度阈值开关为机械式加速度开关，是根据机械原理来控制开关的打开与闭合。机械式加速度开关主要是通过弹性结构连接一个质量块，并将质量块作为一个敏感质量和可动电极。根据牛顿第一定律F＝ma，当所受的加速度a达到一个预定阈值时，质量块受力F作用，克服弹性恢复力，发生位移达到一个预设位置，并与一个定电极接触，从而触发电信号，导通电路使开关工作。这种加速度阈值开关可以在单片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅基带锁止功能的阈值可调加速度开关传感器，其特征在于所述的加速度开关传感器是由绝缘衬底上的锚区和硅框架、单端固支在锚区的低阻硅悬臂梁、绝缘衬底上的金属静电驱动导电定极板、悬臂梁下表面上的绝缘介质层、介质层上金属接触电极、固定金属接触电极以及信号驱动／检测回路组成；所述传感器的驱动电压与阀值加速度之间关系依不同类型的关系式为：　　　　ｉ）．准静态、低频加速度条件下，归一化加速度和归一化驱动电压关系符合关系式　　　　＊↓［ｔｈ］＝１－ｖ↑［２／３］；　　　　ｉｉ）．阶跃加速度条件下，归一化加速度和归一化驱动电压关系符合关系式　　　　＊↓［ｔｈ］＝１／２（＊↓［ｍ］＋＊↓［０］）－４／２７ｖ↑［...

【技术特征摘要】
1、一种硅基带锁止功能的阈值可调加速度开关传感器，其特征在于所述的加速度开关传感器是由绝缘衬底上的锚区和硅框架、单端固支在锚区的低阻硅悬臂梁、绝缘衬底上的金属静电驱动导电定极板、悬臂梁下表面上的绝缘介质层、介质层上金属接触电极、固定金属接触电极以及信号驱动/检测回路组成；所述传感器的驱动电压与阀值加速度之间关系依不同类型的关系式为：i).准静态、低频加速度条件下，归一化加速度和归一化驱动电压关系符合关系式a‾th=1-v23;]]>ii).阶跃加速度条件下，归一化加速度和归一化驱动电压关系符合关系式a‾th=12(x‾m+x‾0)-427v2(1-x‾m)(1-x‾0).]]>式中ath为归一化加速度，v为归一化驱动电压，x‾m=1-827(1-x‾0)v2,]]>为可动导电极板稳定状态所能达到最大位移，x0为施加归一化驱动电压v时导电动板的自由位置的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昕欣，贾孟军，王跃林，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]