[發明專利]一種單片集成三軸加速度傳感器及其制作工藝

在審

• 申請號: 201810362459.4
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN109856425A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 趙曉鋒;王穎;溫殿忠
• 申請（專利權）人: 黑龍江大學
• 主分類號: G01P15/18
• 分類號: G01P15/18;G01P15/08;G01P15/12
• 代理公司: 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙) 11426
• 代理人: 馬營營;劉冬梅

1.一種單片集成三軸加速度傳感器，其特征在于，所述傳感器以SOI片為載體，所述SOI片包括器件硅(1)和襯底硅(2)，其中，在所述傳感器的中心刻蝕有懸空結構，所述懸空結構包括第一質量塊(m1)、第二質量塊(m2)、第一中間梁(ZL1)、第二中間梁(ZL2)和四個L型梁，其中，對所述四個L型梁沿縱向進行拆分，形成八個L小梁，分別為第一L小梁(L1)、第二L小梁(L2)、第三L小梁(L3)、第四L小梁(L4)、第五L小梁(L5)、第六L小梁(L6)、第七L小梁(L7)和第八L小梁(L8)。

2.根據權利要求1所述的單片集成三軸加速度傳感器，其特征在于，所述第一質量塊(m1)和第二質量塊(m2)位于所述懸空結構的中心，優選地，所述第一質量塊(m1)和第二質量塊(m2)沿傳感器的x方向中心線或y方向中心線對稱設置。

3.根據權利要求1或2所述的單片集成三軸加速度傳感器，其特征在于，所述第一中間梁(ZL1)和第二中間梁(ZL2)設置于所述第一質量塊(m1)和第二質量塊(m2)之間，用于連接第一質量塊(m1)和第二質量塊(m2)；

優選地，所述第一中間梁(ZL1)和第二中間梁(ZL2)沿傳感器的y方向中心線或x方向中心線對稱設置，且均與第一質量塊(m1)和第二質量塊(m2)垂直；

更優選地，所述第一中間梁(ZL1)和第二中間梁(ZL2)的厚度等于器件硅的厚度。

4.根據權利要求1至3之一所述的單片集成三軸加速度傳感器，其特征在于，

所述第一質量塊m1背向第一中間梁(ZL1)和第二中間梁(ZL2)的一側面與所述第二L小梁(L2)、第七L小梁(L7)、第四L小梁(L4)和第八L小梁(L8)連接；和/或

所述第二質量塊(m2)背向第一中間梁(ZL1)和第二中間梁(ZL2)的一側面與所述第一L小梁(L1)、第五L小梁(L5)、第三L小梁(L3)和第六L小梁(L6)連接。

5.根據權利要求1至4之一所述的單片集成三軸加速度傳感器，其特征在于，在所述第一L小梁(L1)、第二L小梁(L2)、第三L小梁(L3)和第四L小梁(L4)的根部分別設置有彼此平行的x向第一壓敏電阻(R_x1)、x向第二壓敏電阻(R_x2)、x向第三壓敏電阻(R_x3)和x向第四壓敏電阻(R_x4)；

優選地，所述x向第一壓敏電阻(R_x1)的一端和x向第二壓敏電阻(R_x2)的一端相連，連接處形成x軸第一輸出電壓(V_xout1)；所述x向第三壓敏電阻(R_x3)的一端和x向第四壓敏電阻(R_x4)的一端相連，連接處形成x軸第二輸出電壓(V_xout2)；

更優選地，所述x向第一壓敏電阻(R_x1)的另一端和x向第四壓敏電阻(R_x4)的另一端共同連接電源(V_DD)，所述x向第二壓敏電阻(R_x2)的另一端和x向第三壓敏電阻(R_x3)的另一端接地。