[發(fā)明專利]石英振梁加速度計(jì)及其制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310020857.5
• 申請日: 2013-01-21
• 公開（公告）號: CN103116037A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁金星;張儷園;崔粟晉;孟廣嬋
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: G01P15/097
• 分類號: G01P15/097;B81C1/00;B81B3/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種石英振梁加速度計(jì)，其特征在于：包括石英振梁(1)和質(zhì)量-撓性結(jié)構(gòu)(2)；其中，質(zhì)量-撓性結(jié)構(gòu)(2)包括通過撓性鉸鏈(3)相連的底座(4)和質(zhì)量塊(5)，石英振梁(1)兩端各設(shè)焊盤(6)和焊盤(7)，底座(4)上設(shè)焊盤(8)，質(zhì)量塊(5)上設(shè)焊盤(9)，焊盤(6)、焊盤(7)通過金屬合金(10)分別與焊盤(8)、焊盤(9)鍵合裝配，同時，在焊盤(6)上連接激勵電極。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英振梁加速度計(jì)，其特征在于：所述石英振梁(1)的厚度小于質(zhì)量-撓性結(jié)構(gòu)(2)的厚度，所述底座(4)和質(zhì)量塊(5)的厚度相同，所述撓性鉸鏈(3)的厚度小于質(zhì)量塊的厚度，同時撓性鉸鏈(3)與底座(4)、質(zhì)量塊(5)的中心線一致。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英振梁加速度計(jì)，其特征在于：所述質(zhì)量-撓性結(jié)構(gòu)(2)的材質(zhì)為石英。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英振梁加速度計(jì)，其特征在于：所述石英振梁(1)為雙梁結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英振梁加速度計(jì)，其特征在于：所述焊盤為金屬薄膜焊盤，所述激勵電極為金屬薄膜激勵電極。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述石英振梁加速度計(jì)的制作方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)制作石英振梁(1)：(a)清洗石英晶片，然后依次濺射鉻、金薄膜，作為石英腐蝕時的保護(hù)膜；(b)利用兩面光刻工藝制作石英振梁(1)的結(jié)構(gòu)圖案，并腐蝕金、鉻金屬薄膜，去除光刻膠；(c)利用光刻工藝制作石英振梁(1)兩端焊盤和激勵電極的圖案；(d)腐蝕石英，然后腐蝕金、鉻薄膜，以去除光刻膠；

(2)制作質(zhì)量-撓性結(jié)構(gòu)(2)：(a)清洗石英晶片，然后依次濺射鉻、金薄膜，作為石英腐蝕時的保護(hù)膜；(b)利用兩面光刻工藝制作質(zhì)量-撓性結(jié)構(gòu)(2)的結(jié)構(gòu)圖案，并腐蝕金、鉻金屬薄膜，去除光刻膠；(c)利用光刻工藝制作各焊盤的圖案；(d)腐蝕石英，然后腐蝕金、鉻薄膜，去除光刻膠；

(3)鍵合裝配石英振梁(1)與質(zhì)量-撓性結(jié)構(gòu)(2)：(a)利用合金材料通過回流焊工藝在質(zhì)量-撓性結(jié)構(gòu)(2)的焊盤上制作焊點(diǎn)；(b)把石英振梁(1)反轉(zhuǎn)，使其焊盤(6)、焊盤(7)分別與質(zhì)量-撓性結(jié)構(gòu)(2)的焊盤(8)、焊盤(9)對置，此時，應(yīng)保證焊點(diǎn)合金材料與焊盤(6)、焊盤(7)接觸；(c)再次通過回流焊工藝融化焊點(diǎn)合金材料，融化后的合金材料覆蓋焊盤(6)、焊盤(7)表面，由于表面張力作用，在合金材料冷卻過程中把焊盤(6)、焊盤(7)拉到與焊盤(8)、焊盤(9)精確對應(yīng)的位置，裝配工藝即完成。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述石英振梁加速度計(jì)的制作方法，其特征在于：步驟(1)或步驟(2)中采用硫酸雙氧水對石英晶片洗凈。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述石英振梁加速度計(jì)的制作方法，其特征在于：步驟(1)或步驟(2)采用氟化氫銨溶液對石英、金、鉻薄膜腐蝕。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述石英振梁加速度計(jì)的制作方法，其特征在于：步驟(1)中制作石英振梁(1)的石英晶片厚度為50μm-100μm；步驟(2)中制作質(zhì)量-撓性結(jié)構(gòu)(2)的石英晶片的厚度為300μm-500μm。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述石英振梁加速度計(jì)的制作方法，其特征在于：步驟(3)的分步驟(a)、(c)中使用助焊劑。