梳齿电容式Z轴加速度计及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种梳齿电容式Ｚ轴加速度计及其制备方法，所述梳齿电容式Ｚ轴加速度计包括玻璃衬底，可动电极，固定电极，支撑梁和锚点，所述两固定电极的一端分别连接在所述玻璃衬底上，所述可动电极不等高梳齿插设在两侧的所述固定电极之间，形成两组敏感电容，所述可动电极的两端分别连接一所述支撑梁，所述两支撑梁分别通过一所述锚点连接在所述玻璃衬底上，所述可动电极以所述支撑梁为轴，其两侧具有质量差。本发明专利技术的制备方法可以采用常规ＭＥＭＳ工艺设备，实现大批量制造，且工艺过程简单，与水平轴加速度计工艺兼容，可用于实现单芯片的三轴加速度计。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高灵敏度梳齿电容式Z轴加速度计及其制备方法。
技术介绍
采用微电子机械系统(MEMS)技术实现的微型电容式加速度计具有体积小、重量轻、精度高和成本低等优点，在军事、汽车工业、消费类电子产品等领域有广泛的应用前景。电容式加速度计的基本工作原理是待测加速度产生的惯性力引起敏感电容的极板间隙(变间隙型)或极板交叠面积(变面积型)变化，使电容变化与加速度大小成比例关系，通过信号处理电路获取敏感电容的变化即可获得加速度的大小。在两种不同的电容敏感方式中，变面积型敏感电容具有更高的线性度，且不易受敏感电容检测时所施加的电压信号影响，因此利于实现高灵敏度的加速度计设计。对于测量z轴(垂直于工作平面)加速度信号的加速度计，由于受MEMS加工工艺特点的限制，多采用变间隙型敏感电容。美国密歇根大学的Selvakumar，A.等人首次提出了采用变面积型梳齿电容实现Z轴加速度检测的设计方法，但他们的设计无法区分加速度的方向，且加速度计结构所采用的高掺杂硅材料具有较大的内应力，影响器件的性能。美国卡耐基梅隆大学的Huikai，Xie等人提出了另外一种采用集成MEMS工艺实现的变面积型Z轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种梳齿电容式Ｚ轴加速度计，其特征在于：它包括玻璃衬底，可动电极，固定电极，支撑梁和锚点，所述两固定电极的一端分别连接在所述玻璃衬底上，所述可动电极不等高梳齿插设在两侧的所述固定电极之间，形成两组敏感电容，所述可动电极的两端分别连接一所述支撑梁，所述两支撑梁分别通过一所述锚点连接在所述玻璃衬底上，所述可动电极以所述支撑梁为轴，其两侧具有质量差。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨振川，闫桂珍，刘雪松，郝一龙，武国英，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]