[發(fā)明專利]一種基于金金鍵合的石英振梁加速度計敏感芯片

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710567179.2
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107478862B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊挺;陳艷;楊貴玉;楊雅榮;劉平;金小鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 北京遙測技術(shù)研究所;航天長征火箭技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01P15/097
• 分類號: G01P15/097
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 李晶堯

1.一種基于金金鍵合的石英振梁加速度計敏感芯片，其特征在于：所述敏感芯片包括樣片(20)、對準(zhǔn)標(biāo)記(21)和n個敏感芯片；其中，樣片(20)為圓形薄板結(jié)構(gòu)；n個敏感芯片相鄰固定安裝在樣片(20)的中部；樣片(20)的四角處分別設(shè)置有對準(zhǔn)標(biāo)記(21)；其中，n為不小于10的正整數(shù)；

其中，每個敏感芯片包括敏感單元層(1)、上防護(hù)單元層(2)、下防護(hù)單元層(3)、第一密封環(huán)(4)、第二密封環(huán)(5)、第三密封環(huán)(6)、第四密封環(huán)(7)、方孔(8)和凸臺(9)；其中，敏感單元層(1)為方形薄板結(jié)構(gòu)，且敏感單元層(1)水平位于中間位置；上防護(hù)單元層(2)和下防護(hù)單元層(3)均與敏感單元層(1)外形相同，且上防護(hù)單元層(2)設(shè)置在敏感單元層(1)的上表面，下防護(hù)單元層(3)設(shè)置在敏感單元層(1)的上表面；敏感單元層(1)上表面的四周固定安裝有第一密封環(huán)(4)；敏感單元層(1)下表面的四周固定安裝有第二密封環(huán)(5)；上防護(hù)單元層(2)下表面的四周固定安裝有第三密封環(huán)(6)；下防護(hù)單元層(3)的上表面固定安裝有第四密封環(huán)(7)；第一密封環(huán)(4)與第三密封環(huán)(6)接觸；第二密封環(huán)(5)與第四密封環(huán)(7)接觸；上防護(hù)單元層(2)的一側(cè)對稱設(shè)置有兩個方孔(8)；下防護(hù)單元層(3)的上表面在對應(yīng)位置對稱設(shè)置有兩個凸臺(9)；

所述第一密封環(huán)(4)、第二密封環(huán)(5)、第三密封環(huán)(6)和第四密封環(huán)(7)為鉻金材料，厚度大于100nm，寬度大于5μm，表面粗糙度R_q小于10nm；

所述方孔(8)為通孔；所述上防護(hù)單元層(2)的下表面和下防護(hù)單元層(3)的上表面均設(shè)置有矩形槽(12)，矩形槽(12)深不小于5μm；

所述方孔(8)的下表面固定安裝有電極密封環(huán)(13)；所述敏感單元層(1)上表面對應(yīng)方孔(8)的位置固定安裝有電極(14)；敏感單元層(1)下表面對應(yīng)電極(14)的位置固定安裝有第一支撐金屬層(16)；下防護(hù)單元層(3)的上表面對應(yīng)第一支撐金屬層(16)的位置固定安裝有第二支撐金屬層(15)；

第一支撐金屬層(15)的厚度與第四密封環(huán)(7)厚度一致；第二支撐金屬層(16)的厚度與第二密封環(huán)(5)的厚度一致；電極密封環(huán)(13)厚度與第三密封環(huán)(6)的厚度一致；導(dǎo)通電極(14)和導(dǎo)通電極(18)厚度與第一密封環(huán)(4)厚度一致。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于金金鍵合的石英振梁加速度計敏感芯片，其特征在于：所述敏感單元層(1)中部設(shè)置有撓性梁(10)、核心彈簧質(zhì)量塊(11)和方形邊框；其中，方形邊框水平放置；核心彈簧質(zhì)量塊(11)固定在方形邊框中部；撓性梁(10)為矩形條狀結(jié)構(gòu)；撓性梁(10)位于敏感核心彈簧質(zhì)量塊(11)與方形邊框之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于金金鍵合的石英振梁加速度計敏感芯片，其特征在于：所述電極(14)的上表面固定安裝有引線(17)，所述引線(17)沿方孔(8)伸出上防護(hù)單元層(2)的上表面。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于金金鍵合的石英振梁加速度計敏感芯片，其特征在于：所述方孔(8)的下表面固定安裝導(dǎo)通電極(18)實(shí)現(xiàn)密封；方孔(8)中填充金屬材料；方孔(8)的上表面固定安裝焊盤(19)實(shí)現(xiàn)密封；焊盤(19)的上表面固定安裝有引線(17)。