变面积型电容式横向加速度传感器及制备方法

Variable-area capacitive transverse acceleration sensor and fabrication method

Capteur capacitif d'accélération transversale à surface variable et procédé de fabrication associé

Abstract

Provided are a variable-area capacitive transverse acceleration sensor and a fabrication method. The acceleration sensor at least comprises: a three-layer stacked structure formed by bonding a first substrate, a second substrate and a third substrate which are electrically isolated from one another, wherein the second substrate comprises a movable mass block, a side frame surrounding the movable mass block, an elastic beam connecting the movable mass block and the side frame, a plurality of second grid-like electrodes located on two surfaces of the movable mass block, an anti-overloading structure set at the movable mass block and the like; and a plurality of first grid-like electrodes of the first substrate and the plurality of second grid-like electrodes of the second substrate correspond respectively to form capacitor structures, a plurality of third grid-like electrodes of the third substrate and the plurality of second grid-like electrodes of the second substrate correspond respectively to form capacitor structures, and the two sets of capacitors form a differential capacitor structure. The advantages of the present invention include high sensitivity and good linearity, and different beam shapes can be designed based on needs, so capacitive acceleration sensors with different sensitivities can be fabricated, and the flexibility is high.
La présente invention concerne un capteur capacitif d'accélération transversale à surface variable et un procédé de fabrication associé. Le capteur d'accélération comprend au moins : une structure stratifiée à trois couches formée par l'assemblage d'un premier substrat, d'un deuxième substrat et d'un troisième substrat électriquement isolés les uns des autres, le deuxième substrat comprenant un bloc à masse mobile, un cadre latéral entourant le bloc à masse mobile, une tige élastique reliant le bloc à masse mobile et le cadre latéral, une pluralité de deuxièmes électrodes de type grille située sur deux surfaces du bloc à masse mobile, un ensemble de structures anti-surcharge sur le bloc à masse mobile, et similaires ; et une pluralité de premières électrodes de type grille du premier substrat et la pluralité de deuxièmes électrodes de type grille du deuxième substrat correspondent respectivement pour former des structures de condensateur, une pluralité de troisièmes électrodes de type grille du troisième substrat et la pluralité de deuxièmes électrodes de type grille du deuxième substrat correspondent respectivement pour former des structures de condensateur, et les deux ensembles de condensateurs forment une structure de condensateur différentiel. Les avantages de la présente invention sont une sensibilité élevée et une bonne linéarité, et différentes formes de tige peuvent être conçues selon les besoins, ce qui permet de fabriquer des capteurs capacitifs d'accélération ayant différentes sensibilités, et la flexibilité est élevée.
本发明提供一种变面积型电容式横向加速度传感器及制备方法。该加速度传感器至少包括:由相互电性隔离的第一基底、第二基底及第三基底键合成的三层层叠结构,其中,第二基底包括可动质量块、围绕可动质量块的边框、连接可动质量块及边框的弹性梁、处于可动质量块两表面的多个第二栅状电极、设于所述可动质量块的防过载结构等;第一基底的多个第一栅状电极与第二基底的多个第二栅状电极分别对应成电容结构,第三基底的多个第三栅状电极与第二基底的多个第二栅状电极分别对应成电容结构,并且此两组电容形成差分电容结构。本发明的优点包括灵敏度高、线性度好,且可基于需要来设计不同梁形状,故能制备不同灵敏度的电容式加速度传感器,灵活性大。

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