[发明专利]微机械加工的集成单片三轴加速度计

权利要求书

1.一种单片集成3轴加速度计芯片，包括：

单晶基板，所述单晶基板包括至少一个单晶膜层部分，以及

单个传感器微结构，使用所述膜层形成，所述传感器微结构电容性地感测全部三个正交轴上的加速度。

2.权利要求1的加速度计，进一步包括至少一个电子电路，其被形成在所述芯片上，所述电子电路可通信地连接到所述加速度计。

3.权利要求1的加速度计，其中所述电子电路包括从由以下组成的组中选择的至少一个：前置放大器、解调器、低通滤波器、A/D转换器和DSP。

4.权利要求1的加速度计，其中包括所述传感器微结构的所有部件利用所述膜层。

5.权利要求1的加速度计，其中所述传感器微结构包括多个梳指组，所述多个梳指组包括至少一个用于所述三个正交轴的每个上的运动感测的梳指组。

6.权利要求5的加速度计，其中所述多个梳指组提供用于x感测和y感测两者的全差动电容性桥。

7.权利要求1的加速度计，其中所述多个梳指组包括设置在所述膜层上的金属/电介质复合薄膜层堆叠。

8.权利要求7的加速度计，其中所述梳指组的相应梳指组之下的所述膜层彼此电隔离。

9.权利要求1的加速度计，其中所述加速度计包括刚性框架，其设置在用于x-y感测的结构和用于z感测的结构之间，用于将x-y感测从z-感测去耦。

10.权利要求9的加速度计，其中用于z-感测的所述结构设置在所述刚性框架内，其中所述框架连同所述z-感测结构是用于x-y感测的所述结构的有效检验质量。

11.权利要求9的加速度计，其中用于x-y感测的所述结构设置在所述框架内，其中所述框架加上所述x-y感测结构是用于所述z-感测结构的有效检验质量。

12.权利要求1的加速度计，其中所述加速度计包括用于所述三个正交轴的至少一个上的差动电容性感测的结构。

13.权利要求1的加速度计，其中所述加速度计包括用于全部三个所述正交轴上的差动电容性感测的结构。

14.权利要求12的加速度计，其中所述用于差动电容性感测的结构包括设置在两个定子之间的转子，所述转子和所述定子由设置在所述膜层上的金属/电介质堆叠形成。

15.权利要求14的加速度计，其中所述金属/电介质堆叠部分中的所述金属与所述膜层电隔离。

16.权利要求14的加速度计，其中所述金属/电介质堆叠中的所述金属电连接到所述膜层，所述膜层包括用于差动电容性感测的所述结构的电极。

17.权利要求14的加速度计，其中所述金属/电介质堆叠中的所述金属设置在所述金属/电介质堆叠的侧壁中。

18.权利要求14的加速度计，其中所述膜层的横截面面积小于所述金属/电介质堆叠的横截面面积。

19.权利要求18的加速度计，其中接近于与所述金属/电介质堆叠的接口的所述膜层的横截面面积小于所述膜层的标称横截面面积。

20.权利要求1的加速度计，其中所述膜层小于100μm厚。