[發明專利]一種硅基巨磁阻效應微加速度傳感器

無效

• 申請號: 201210330512.5
• 申請日: 2012-09-07
• 公開（公告）號: CN102854339A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 王莉;鄭倫貴;李錫廣;李孟委;劉俊;崔敏
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: G01P15/105
• 分類號: G01P15/105
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種微機械加速度傳感器，其特性在于，包括：

鍵合基板，鍵合基板上制作有供敏感質量塊運動提供空間的底槽；

鐵磁性薄膜，鐵磁性薄膜設鍵合基板底槽的中心位置；

加速度敏感體，所述的加速度敏感體設在所述的鍵合基板上方，并且與鍵合基板粘結牢固，且加速度敏感體包括：敏感質量塊，對應設在底槽上方；巨磁敏電阻，設在敏感質量塊上表面，且巨磁敏電阻與鐵磁性薄膜位置對應；支撐框體，通過懸臂梁與敏感質量塊連接，對敏感質量塊起支撐作用，巨磁敏電阻可隨敏感質量塊沿垂直于所述鐵磁性薄膜上表面的方向振動。

2.根據權利要求1所述的微機械加速度傳感器，其特征在于，所述的墊襯框體為矩形中空框體；墊襯框體下面與鍵合基板鍵和連接并且共同形成底槽。

3.根據權利要求1所述的微機械加速度傳感器，其特征在于，所述的鐵磁性薄膜為多層結構。

4.根據權利要求3所述的微機械加速度傳感器，其特征在于，鐵磁性薄膜層包括在鍵合基板的上表面依次排布的二氧化硅層、二氧化鈦層、鉑層、鐵酸鈷層和鐵酸鉍層。

5.根據權利要求1所述的微機械加速度傳感器，其特征在于，

敏感質量塊，所述的敏感質量塊表面設有巨磁敏電阻、巨磁敏電阻引出線；

懸臂梁，所述的懸臂梁用于連接支撐框體和敏感質量塊，其中前后對稱的兩根懸臂梁上表面設有巨磁敏電阻引出線，用以連接巨磁敏電阻及其電極；

支撐框體，所述的支撐框體設在鍵合基板上方，并與鍵合基板粘結牢固；同時，支撐框體通過懸臂梁與敏感質量塊相連接，對敏感質量塊起到支撐作用；支撐框體與設有巨磁敏電阻引出線的懸臂梁連接部位的上表面制作有巨磁敏電阻電極（包括正極和負極）。

6.根據權利要求5所述的微機械加速度傳感器，其特征在于，所述敏感質量塊上表面的巨磁敏電阻通過巨磁敏電阻引出線經懸臂梁與巨磁敏電阻電極相連；支撐框體與懸臂梁相連接部位的上表面設有巨磁敏電阻正極和巨磁敏電阻負極。

7.根據權利要求5所述的微機械加速度傳感器，其特征在于，所述的敏感質量塊為正方形，且內嵌在鍵合基板的底槽中，并可在此底槽中上、下運動；所述的敏感質量塊前、后、左、右對稱位置分別通過懸臂梁與支撐框體相連接。

8.根據權利要求5所述的微機械加速度傳感器，其特征在于，所述的巨磁敏電阻指利用多層膜結構制作具有巨磁阻效應的電阻層，包括在半導體材料襯底層上依次排布的絕緣層和多層巨磁敏材料納米薄膜層。

9.根據權利要求8所述的微機械加速度傳感器，其特征在于，巨磁敏材料納米薄膜層包括在絕緣層上依次排布的鉭層、鎳鐵層、銅層、鈷層、鐵錳層和鉭層。

10.根據權利要求5所述的微機械加速度傳感器，其特征在于，懸臂梁厚度比敏感質量塊厚度薄，且遠小于懸臂梁的寬度以此減小橫向干擾。