[发明专利]一种具有对称结构的微机械差分电容加速度计

权利要求书

1.一种微机械差分电容加速度计，其特征在于包括：上电极盖板、下电极盖板，分别通过锚合区域从上、下两个方向和可动硅结构组件连接；

可动硅结构组件由可动质量块、固支框架、多个弹性支撑梁组成，其中弹性支撑梁分上、下两层分布在可动质量块、固支框架之间，连接可动质量块和固支框架，梁和可动质量块以及固支框架的连接处采用圆角过渡，可动质量块的上表面和下表面都分布有气体导流凹槽；

上、下电极盖板由硅材料制成，为单晶硅材料；上电极盖板和下电极盖板上的金属驱动电极、电信号引出线、压焊电极通过绝缘层与电极盖板的单晶硅衬底为电绝缘；电极盖板的单晶硅衬底接地；在上电极盖板和下电极盖板上的金属驱动电极之上有多个绝缘阻挡块作为敏感轴向抗过载阻挡块，在上电极盖板和下电极盖板上的金属驱动电极四周有多个突起为非敏感轴向抗过载阻挡块；

或：电极盖板由玻璃材料制成，采用和单晶硅热失配较小的玻璃材料；玻璃材料本身电绝缘，上电极盖板和下电极盖板上的金属驱动电极、电信号引出线、压焊电极直接制作在玻璃衬底上实现电绝缘；在上电极盖板和下电极盖板上的金属驱动电极之上有多个绝缘阻挡块作为敏感轴向抗过载阻挡块，在上电极盖板和下电极盖板上的金属驱动电极四周有多个突起为非敏感轴向抗过载阻挡块。

2.根据权利要求1所述的一种微机械差分电容加速度计，其特征在于可动硅结构组件基于双器件层SOI单晶硅圆片；双器件层SOI单晶硅圆片具有一个单晶硅衬片，单晶硅衬片的正反面分别有厚度相等的二氧化硅绝缘层，在二氧化硅绝缘层上分别有厚度相等的单晶硅层器件层。

3.根据权利要求2所述的一种微机械差分电容加速度计，其特征在于所述的双器件层SOI片，在其厚度方向包含5层结构，依次为硅层、二氧化硅层、硅层、二氧化硅层和硅层。

4.根据权利要求2所述的一种微机械差分电容加速度计，其特征在于所述的双器件层SOI片，在其厚度方向包含7层结构，依次为硅层、二氧化硅层、硅层、二氧化硅层、硅层、二氧化硅层和硅层。

5.根据权利要求1所述的一种微机械差分电容加速度计，其特征在于所述的加速度计中有两个检测电容，构成差分关系，所述每个检测电容都是由相应上、下电极盖板的金属驱动电极分别通过对准键合工艺和可动质量块上的上、下可动电极金属层构成平行的金属平板结构，即平行板电容结构，电容间隙通过锚合区域和可动质量块金属层之间的台阶高度控制。

6.根据权利要求1所述的一种微机械差分电容加速度计，其特征在于所述的固支框架，固支框架包含的每一层硅结构上都有用于压焊的金属压焊电极。

7.根据权利要求1所述的一种微机械差分电容加速度计，其特征在于所述的多个弹性支撑梁，分上下两层连接可动质量块和固支框架。