一种压阻式双轴加速度传感器芯片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种压阻式双轴加速度传感器芯片及其制备方法，传感器芯片包括键合的传感芯片和玻璃衬底，传感芯片包括芯片外框架、固定半岛、质量块、支撑梁、压阻微梁和铰链梁；芯片外框架的内壁分别设置有一个固定半岛，芯片外框架内部设置有八个质量块，相邻的质量块之间设有运动间隙，连接至同一个固定半岛上的两个质量块之间通过铰链梁连接为一个整体；质量块与固定半岛之间连接有压阻微梁；每个压阻微梁上均制作有压敏电阻，八个压敏电阻通过金属引线与焊盘相连构成两个惠斯通全桥。本发明专利技术将支撑元件与敏感元件分离，降低了面内双轴加速度检测中的交叉灵敏度干扰，能够满足对加速度的高灵敏度和高谐振频率测量要求。

【技术实现步骤摘要】
一种压阻式双轴加速度传感器芯片及其制备方法
本专利技术属于微型机械电子传感器计量
，具体涉及一种压阻式双轴加速度传感器芯片及其制备方法。
技术介绍
随着微型机械电子系统(MicroElectroMechanicalSystems,MEMS)技术的发展，基于不同原理的加速度传感器都得到了广泛应用，例如压阻式、电容式、电磁式、压电式、谐振式、光纤式和热电阻式等。不同敏感原理的加速度传感器有着不同的优缺点，比如压电式加速度计由于测量频率范围宽、量程大和不需要外界电源等优点，被广泛应用于振动测量。随着振动检测领域的发展，压电式加速度计由于体积大、与CMOS工艺的兼容性差和信号处理成本高等因素的限制，无法较好满足振动监测和故障诊断等领域的需求；电容式加速度传感器具有灵敏度高、温漂小、功耗低等优点，但输入阻抗大，易受寄生电容的影响，对于周围环境的电磁干扰较为敏感，且响应频率较低，高度对称的结构要求增加了芯片结构的复杂性，且加工工艺难度大；压阻式加速度传感器易受温度影响，但其测量范围广，可测量静态和动态信号，动态响应特性好，处理电路简单等。传统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压阻式双轴加速度传感器芯片，其特征在于，包括键合的传感芯片和玻璃衬底(25)，所述传感芯片由硅片制成，所述传感芯片包括芯片外框架(1)、固定半岛(2)、质量块(3)、支撑梁(4)、压阻微梁(5)和铰链梁(6)；/n所述芯片外框架(1)的四个内侧壁分别设置有一个固定半岛(2)，芯片外框架(1)内部设置有八个质量块(3)，相邻的质量块(3)之间设有运动间隙，每两个质量块(3)分别通过支撑梁(4)固定于同一个固定半岛(2)上，连接至同一个固定半岛(2)上的两个质量块(3)之间通过铰链梁(6)连接为一个整体；所述质量块(3)尾端与固定半岛(2)之间连接有压阻微梁(5)；每个压阻微梁(5)上均制...

【技术特征摘要】
1.一种压阻式双轴加速度传感器芯片，其特征在于，包括键合的传感芯片和玻璃衬底(25)，所述传感芯片由硅片制成，所述传感芯片包括芯片外框架(1)、固定半岛(2)、质量块(3)、支撑梁(4)、压阻微梁(5)和铰链梁(6)；
所述芯片外框架(1)的四个内侧壁分别设置有一个固定半岛(2)，芯片外框架(1)内部设置有八个质量块(3)，相邻的质量块(3)之间设有运动间隙，每两个质量块(3)分别通过支撑梁(4)固定于同一个固定半岛(2)上，连接至同一个固定半岛(2)上的两个质量块(3)之间通过铰链梁(6)连接为一个整体；所述质量块(3)尾端与固定半岛(2)之间连接有压阻微梁(5)；每个压阻微梁(5)上均制作一个压敏电阻(7)，八个所述压敏电阻(7)通过金属引线与焊盘(9)相连构成两个惠斯通全桥。


2.根据权利要求1所述的一种压阻式双轴加速度传感器芯片，其特征在于，所述支撑梁(4)、铰链梁(6)与质量块(3)的厚度相同；固定半岛(2)与所述硅片厚度相同。


3.根据权利要求1所述的一种压阻式双轴加速度传感器芯片，其特征在于，所述固定半岛(2)与质量块(3)尾端的宽度相同。


4.根据权利要求1所述的一种压阻式双轴加速度传感器芯片，其特征在于，所述压阻微梁(5)上的处于同一组惠斯通全桥的压敏电阻(7)沿着N型(100)晶面硅片的[011]晶向布置，另一组惠斯通全桥的压敏电阻(7)沿着[0ī1]晶向布置。


5.根据权利要求1所述的一种压阻式双轴加速度传感器芯片，其特征在于，和同一个固定半岛(2)连接的两个支撑梁(4)关于固定半岛(2)对称设置。


6.根据权利要求1所述的一种压阻式双轴加速度传感器芯片，其特征在于，当传感器芯片的量程为100g时，通过调节与同一个固定半岛(2)连接的压阻微梁(5)与支撑梁(4)之间的距离可实现压阻微梁(5)的轴向变形...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵立波，贾琛，罗国希，于明智，韩香广，王路，杨萍，李支康，高文迪，陈瑶，王久洪，蒋庄德，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61