【技术实现步骤摘要】
本技术涉及微机电系统，具体涉及一种mems惯性传感器及惯性测量装置。
技术介绍
1、mems陀螺仪是测量角速率的一种器件，是惯性系统的重要组成部分，采用半导体mems加工工艺制造的mems陀螺仪以科里奥利效应为基本工作原理。可动质量块在驱动电路控制下高速震荡，当物体转动时，可动质量块发生垂直于震荡方向的横向位移，横向位移的大小与输入角速率的大小成正比，通过测量横向位移实现对角速率的测量，从而实现mems陀螺仪的主要功能。
2、加速度计是一种能够测量物体线加速度的器件，传感器在加速过程，可通过对质量块所受惯性力的测量计算出加速度值。如果初速度已知，就可以通过对时间积分得到线速度，再次积分即可计算出直线位移。mems加速度计利用敏感结构将线加速度的变化转换为电容的变化量，最终通过专用集成电路读出电容值的变化，得到物体运动的加速度值。
3、现有mems陀螺仪和mems加速度计器件为单器件封装，且均采用单独平面式布局方式，成本高，器件面积大，占用空间高，不利于小型化。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种mems惯性传感器及惯性测量装置，能够有效降低惯性器件尺寸，有利于器件小型化，还能够集成化制造，可大幅降低传感器成本。
2、为实现上述目的，本技术的技术方案为一种mems惯性传感器，包括陀螺仪和加速度计，所述陀螺仪和所述加速度计上下层布局，并通过盖板键合。
3、作为一种实施方式，所述陀螺仪包括陀螺仪衬底以及键合于所述陀螺仪衬底上的陀螺仪
4、作为一种实施方式，所述陀螺仪结构层包括陀螺仪质量块结构和陀螺仪可动结构，所述陀螺仪质量块结构上设置有第一键合区，所述陀螺仪衬底上设置有第二键合区，所述第一键合区与所述第二键合区键合。
5、作为一种实施方式，所述陀螺仪结构层还包括陀螺仪密封环结构，所述陀螺仪质量块结构与所述陀螺仪可动结构均位于所述陀螺仪密封环结构内；所述陀螺仪密封环结构的两端分别与所述陀螺仪衬底和所述盖板键合。
6、作为一种实施方式，所述陀螺仪衬底上设置有第一键合环，所述陀螺仪密封环结构的一端设置有第二键合环，所述第二键合环与所述第一键合环键合。
7、作为一种实施方式，所述盖板面向所述陀螺仪衬底一侧设置有第三键合环，所述陀螺仪密封环结构的另一端与所述第三键合环键合。
8、作为一种实施方式，所述陀螺仪衬底上设置有第一金属焊盘。
9、作为一种实施方式，所述陀螺仪衬底中设置有第一导电柱，所述第一导电柱与所述第一金属焊盘连接。
10、作为一种实施方式，所述加速度计衬底和所述加速度计结构层分别与所述陀螺仪衬底和所述陀螺仪结构层的结构相同。
11、本技术还提供一种惯性测量装置，包括专用集成电路和以上任一项所述的mems惯性传感器，所述陀螺仪衬底和所述加速度计衬底分别与所述专用集成电路连接。
12、与现有技术相比，本技术的有益效果：
13、本技术将陀螺仪和加速度计分别键合在盖板两侧，将两种惯性器件采用上下两层式布局，可以有效降低惯性传感器尺寸，大幅降低传感器成本，形成集成化、小型化、低成本可批量生产的高精度mems惯性器件。
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1.一种MEMS惯性传感器，包括陀螺仪和加速度计，其特征在于：所述陀螺仪和所述加速度计上下层布局，并通过盖板键合；其中，所述陀螺仪包括陀螺仪衬底以及键合于所述陀螺仪衬底上的陀螺仪结构层，所述加速度计包括加速度计衬底以及键合于所述加速度计衬底上的加速度计结构层，所述陀螺仪结构层和所述加速度计结构层与所述盖板的两侧分别键合。
2.如权利要求1所述的MEMS惯性传感器，其特征在于：所述陀螺仪结构层包括陀螺仪质量块结构和陀螺仪可动结构，所述陀螺仪质量块结构上设置有第一键合区，所述陀螺仪衬底上设置有第二键合区，所述第一键合区与所述第二键合区键合。
3.如权利要求2所述的MEMS惯性传感器，其特征在于：所述陀螺仪结构层还包括陀螺仪密封环结构，所述陀螺仪质量块结构与所述陀螺仪可动结构均位于所述陀螺仪密封环结构内；所述陀螺仪密封环结构的两端分别与所述陀螺仪衬底和所述盖板键合。
4.如权利要求3所述的MEMS惯性传感器，其特征在于：所述陀螺仪衬底上设置有第一键合环，所述陀螺仪密封环结构的一端设置有第二键合环，所述第二键合环与所述第一键合环键合。
5.
6.如权利要求3所述的MEMS惯性传感器，其特征在于：所述陀螺仪衬底上设置有第一金属焊盘。
7.如权利要求6所述的MEMS惯性传感器，其特征在于：所述陀螺仪衬底中设置有第一导电柱，所述第一导电柱与所述第一金属焊盘连接。
8.如权利要求2-7任一项所述的MEMS惯性传感器，其特征在于：所述加速度计衬底和所述加速度计结构层分别与所述陀螺仪衬底和所述陀螺仪结构层的结构相同。
9.一种惯性测量装置，其特征在于：包括专用集成电路和如权利要求1-8任一项所述的MEMS惯性传感器，所述陀螺仪衬底和所述加速度计衬底分别与所述专用集成电路连接。
...【技术特征摘要】
1.一种mems惯性传感器，包括陀螺仪和加速度计，其特征在于：所述陀螺仪和所述加速度计上下层布局，并通过盖板键合；其中，所述陀螺仪包括陀螺仪衬底以及键合于所述陀螺仪衬底上的陀螺仪结构层，所述加速度计包括加速度计衬底以及键合于所述加速度计衬底上的加速度计结构层，所述陀螺仪结构层和所述加速度计结构层与所述盖板的两侧分别键合。
2.如权利要求1所述的mems惯性传感器，其特征在于：所述陀螺仪结构层包括陀螺仪质量块结构和陀螺仪可动结构，所述陀螺仪质量块结构上设置有第一键合区，所述陀螺仪衬底上设置有第二键合区，所述第一键合区与所述第二键合区键合。
3.如权利要求2所述的mems惯性传感器，其特征在于：所述陀螺仪结构层还包括陀螺仪密封环结构，所述陀螺仪质量块结构与所述陀螺仪可动结构均位于所述陀螺仪密封环结构内；所述陀螺仪密封环结构的两端分别与所述陀螺仪衬底和所述盖板键合。
4.如权利要求3所述的mems惯性传感器，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄晟，蔡光艳，
申请(专利权)人：武汉衡惯科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：
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