本发明专利技术涉及传感器技术领域，提供一种具有一体式应力隔离下极板的微加速度计及其加工方法。微加速度计包括下极板和连接至下极板的应力缓冲板。下极板包括下极板主体和与下极板主体一体成型的隔离结构，应力缓冲板包括应力缓冲板主体和位于应力缓冲板主体上的隔离连接部。其中，下极板与应力缓冲板之间通过隔离结构与隔离连接部键合连接，且下极板主体与应力缓冲板主体之间形成间隙。下极板主体与隔离结构材料一致且一体成型，避免了下极板主体与隔离结构之间热失配的问题。下极板和应力缓冲板的固定连接通过隔离结构和隔离连接部键合连接实现，不仅有利于降低下极板固定至应力缓冲板时对加速度计性能的影响，还能降低装配难度，避免精密装配。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及传感器，具体涉及微加速度计的应力隔离。
技术介绍
1、在微加速度计的封装过程中，贴片环节不可避免地对芯片的变形与应力产生影响。为了减小贴片对芯片的变形与应力产生影响，一般在管壳基底（微加速度计的基底）和芯片之间引入应力隔离结构。其中，管壳基底具有安装面，安装面与设置隔离结构的面相对设置。这种方法的好处是应力隔离结构的材料可以灵活选择。但面临如下缺点：应力隔离结构单独加工，跟芯片组装时，需要通过额外的设备控制隔离结构跟芯片的粘接位置精度，并耗费人力；另外，隔离结构跟芯片一般通过胶粘接在一起，面临不同材料热失配（cte失配）的问题。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种具有一体式应力隔离下极板的微加速度计及其加工方法。
2、本公开的第一方面，提供一种具有一体式应力隔离下极板的微加速度计。该微加速度计包括下极板和连接至下极板的应力缓冲板。下极板包括下极板主体和与下极板主体一体成型的隔离结构，应力缓冲板包括应力缓冲板主体和位于应力缓冲板主体上的隔离连接部。其中，下极板与应力缓冲板之间通过隔离结构与隔离连接部键合连接，且下极板主体与应力缓冲板主体之间形成间隙。
3、具体地，在一些实施例中，下极板主体的下侧设有凹槽，隔离结构设置于凹槽中，隔离结构的下表面与下极板主体的下表面齐平；隔离连接部凸出于应力缓冲板主体。在另一些实施例中，隔离结构凸出于下极板主体的下表面。
4、优选地，隔离结构和隔离连接部均被构造成柱体。
>5、更具体地，微加速度计还包括上极板和中间极板，上极板、中间极板和下极板依次键合连接。上极板、中间极板、下极板和应力缓冲板主体的材料均为硅。中间极板包括边框和设置于边框内侧的悬臂梁和质量块，悬臂梁的一端连接至边框，悬臂梁的另一端连接至质量块。其中，上极板和质量块形成第一电容，下极板和质量块形成第二电容。6、优选地，微加速度计还包括第一电气隔离层和第二电气隔离层。第一电气隔离层设置于下极板与中间极板之间，第二电气隔离层设置于中间极板与上极板之间。其中，第一电气隔离层和第二电气隔离层的材料均为氧化硅。
7、可选地，上极板、中间极板和下极板分别设有用于与外界电连接的焊盘，三个焊盘在空间上错开布置。
8、本公开的第二方面，提供一种微加速度计的加工方法，该微加速度计为本公开第一方面的微加速度计，其中，下极板的加工方法包括如下步骤：
9、s01、清洗第一基片；
10、s02、使第一基片表面氧化形成氧化膜；
11、s03、第一基片上、下表面光刻，在第一基片下表面形成隔离结构和焊盘的刻蚀图形，在第一基片上表面形成焊盘的刻蚀图形；
12、s04、去除待刻蚀区域的氧化膜；
13、s05、采用湿法刻蚀，形成焊盘和隔离结构；
14、s06、去胶清洗，在第一基片上没有隔离结构的一面光刻，形成边框的刻蚀图形；
15、s07、去除第一基片上表面和下表面暴露出的氧化膜；
16、s08、去胶清洗。
17、进一步地，应力缓冲板的加工方法包括如下步骤：
18、s01、清洗第二基片；
19、s02、在第二基片的一面光刻形成隔离连接部的刻蚀图形；
20、s03、采用湿法刻蚀，形成隔离连接部；
21、s04、去胶清洗。
22、具体地，该加工方法包括：在不同的基片上分别制备上极板、中间极板、下极板及应力缓冲板；先将上极板、中间极板和下极板键合；再将下极板的隔离结构与应力缓冲板的隔离连接部键合；最后划片，形成独立的微加速度计。
23、本专利技术的一体式应力隔离下极板的微加速度计及其加工方法，具备以下的特点和优点：
24、1、下极板主体与隔离结构材料一致且一体成型，避免了下极板主体与隔离结构之间热失配的问题。
25、2、由于隔离结构是下极板的一部分，下极板和应力缓冲板的固定连接通过隔离结构和隔离连接部键合连接实现，不仅有利于降低下极板固定至应力缓冲板时对加速度计性能的影响，还能降低装配难度，避免精密装配。
26、3、在上极板与中间极板之间设置第二电气隔离层，以及在下极板与中间极板之间设置第一电气隔离层即可实现封装和电气隔离，封装工艺简单，通过设置第一电气隔离层和第二电气隔离层还为质量块提供了摆动空间。
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【技术保护点】
1.一种具有一体式应力隔离下极板的微加速度计，其特征在于，包括下极板和连接至所述下极板的应力缓冲板；
2.根据权利要求1所述的微加速度计，其特征在于，所述下极板主体的下侧设有凹槽，所述隔离结构设置于所述凹槽中，所述隔离结构的下表面与所述下极板主体的下表面齐平；所述隔离连接部凸出于所述应力缓冲板主体。
3.根据权利要求1所述的微加速度计，其特征在于，所述隔离结构凸出于所述下极板主体的下表面。
4.根据权利要求2或3所述的微加速度计，其特征在于，所述隔离结构和所述隔离连接部均被构造成柱体。
5.根据权利要求4所述的微加速度计，其特征在于，还包括上极板和中间极板，所述上极板、所述中间极板和所述下极板依次键合连接；
6.根据权利要求5所述的微加速度计，其特征在于，还包括第一电气隔离层和第二电气隔离层，所述第一电气隔离层设置于所述下极板与所述中间极板之间，所述第二电气隔离层设置于所述中间极板与所述上极板之间；
7.根据权利要求6所述的微加速度计，其特征在于，所述上极板、所述中间极板和所述下极板分别设有用于与外界电连接的焊盘，三个焊盘在空间上错开布置。
8.一种微加速度计的加工方法，其特征在于，所述微加速度计为权利要求1~7中任一项所述的微加速度计，其中，下极板的加工方法包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的加工方法，其特征在于，应力缓冲板的加工方法包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
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【技术特征摘要】
1.一种具有一体式应力隔离下极板的微加速度计，其特征在于，包括下极板和连接至所述下极板的应力缓冲板；
2.根据权利要求1所述的微加速度计，其特征在于，所述下极板主体的下侧设有凹槽，所述隔离结构设置于所述凹槽中，所述隔离结构的下表面与所述下极板主体的下表面齐平；所述隔离连接部凸出于所述应力缓冲板主体。
3.根据权利要求1所述的微加速度计，其特征在于，所述隔离结构凸出于所述下极板主体的下表面。
4.根据权利要求2或3所述的微加速度计，其特征在于，所述隔离结构和所述隔离连接部均被构造成柱体。
5.根据权利要求4所述的微加速度计，其特征在于，还包括上极板和中间极板，所述上极板、所述中间极板和所述下极板依次键合连接；
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨杰，赵宝林，张照云，熊壮，屈明山，李严军，郑英彬，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院电子工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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