[發明專利]一種MEMS慣性傳感器及其制造方法和控制系統

在審

• 申請號: 202010423107.2
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111561928A
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 卞經緯
• 申請（專利權）人: 無錫市伍豪機械設備有限公司
• 主分類號: G01C21/16
• 分類號: G01C21/16;C25D1/00
• 代理公司: 無錫睿升知識產權代理事務所(普通合伙) 32376
• 代理人: 姬穎敏

1.一種MEMS慣性傳感器，其特征在于，包括：密封蓋，質量塊，彈性粱，可動電極，固定電極，襯底；其中所述密封蓋與所述襯底鍵合，構成傳感器的密封結構，容納傳感器其他部件，至少兩個彈性粱的一端通過固定端與所述襯底固定連接，所述至少兩個彈性粱平行于所述襯底設置，其另一端固定于所述質量塊，所述質量塊的下部設置有所述可動電極，所述襯底上與所述可動電極相對設置有至少兩個所述固定電極，所述密封蓋內部充有惰性氣體。

2.一種根據權利要求1所述的MEMS慣性傳感器的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)對基片進行研磨、拋光，并使用溶液進行超聲波清洗；

(2)對基片進行增沾處理；

(3)旋涂光刻膠；

(4)對光刻膠進行前烘，使膠膜干燥；

(5)對光刻膠進行曝光處理；

(6)后烘和超聲處理；

(7)使用顯影液進行顯影；

(8)對基片進行堅膜處理；

(9)電鑄第一層金屬鎳，并對電鑄層進行研磨處理；

(10)濺射銅種子層；

(11)重復步驟(3)至(9)，形成多層結構；

(12)使用有機溶液去除光刻膠，釋放結構；

(13)鍵合密封蓋與基片，完成MEMS慣性傳感器。

3.根據權利要求2所述的制造方法，其特征在于，步驟(1)中首先用濃硫酸和過氧化氫溶液浸泡并超聲波清洗，浸泡時間為10分鐘，然后使用酒精浸泡并超聲波清洗，時間為5分鐘，之后用去離子水沖洗干凈，再用氮氣吹干。

4.根據權利要求2所述的制造方法，其特征在于，步驟(2)中使用六甲基乙硅氮烷進行增粘處理。

5.根據權利要求2所述的制造方法，其特征在于，步驟(3)中旋涂光刻膠采用的旋轉速度為700r/min。

6.根據權利要求2所述的制造方法，其特征在于，步驟(4)中采用的前烘方式為真空熱平板烘烤。

7.根據權利要求2所述的制造方法，其特征在于，步驟(5)中曝光方式采用掃描步進投影曝光。

8.根據權利要求2所述的制造方法，其特征在于，步驟(7)中使用的顯影液為四甲基氫氧化胺水溶液。

9.根據權利要求2所述的制造方法，其特征在于，步驟(8)中堅膜方式采用紅外燈照射法。

10.一種包含權利要求1所述的MEMS慣性傳感器的控制系統，其特征在于，還包括，差分電容檢測器，調制解調器和低通濾波器；MEMS慣性傳感器可動電極與固定電極之間的電容變化經載波信號調制后，由差分電容檢測器檢測到并進行放大，將信號轉換為電壓信號輸出，該調幅后的信號與參考信號進行同步解調，解調后的信號經過低通濾波器進行低通濾波后輸出到系統控制芯片從而得到最終的慣性信號。