[实用新型]一种加速度计

说明书

技术领域

本实用新型涉及传感器领域，尤其涉及一种加速度计

背景技术

现今，加速度计可适用于诸多应用，例如在测量地震的强度并收集数据、检测汽车碰撞时的撞击强度、以及在手机及游戏机中检测出倾斜的角度和方向。而在微电子机械系统（MEMS）技术不断进步的情况下，许多纳米级的小型加速度计已经被商业化广泛采用。

常用的MEMS的加速度计分压阻式和电容式两种，压阻式加速度计例如申请号为200480003916.7、公开日为2006年3月15日的中国发明专利申请。压阻式加速度计一般有悬臂梁及质量块构成，并将力敏电阻设置在悬臂梁上。质量块会因加速度而运动，使得悬臂梁变形，从而引起电阻值的变化。但在没有加速度或者加速度幅度比较微小的情况下，悬臂梁不会产生巨大变形。使得电阻值没有显著变化。只有当加速度的幅度大至悬臂梁产生变形时，该加速度计才能检测到加速度。为此，该加速度计有测量不准、精确度不高等缺点。

电容式加速度计例如美国专利号US6805008公开日为2004年10月19日的美国专利，电容式加速度计也包括悬臂梁及质量块。当有加速度时，外框架会向加速度方向运动，而由于惯性的作用，质量块的位移会很小，使得质量块与另一电极间的间隙距离发生变化并导致电容的变化。这两种加速度计都通过微加工工艺制成，具有体积小、造价低等特点。然而，悬臂梁为弹性梁，而且只有四根悬臂梁将质量块的四边与框架相连接。为此，在外框架移动的时候，各个悬臂梁的位移幅度很大。而且各个悬臂梁也不会产生相同的变形及位移。使得这种加速度计的摆动模态振型不太对称。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种摆动模态振型对称，并具有较高的精确度、稳定性和可靠性的加速度计。

按照本实用新型所提供的一种加速度计，包括：测量体、与所述测量体相连接的上盖板硅片以及下盖板硅片；所述测量体包括框架、位于所述框架内的弹性梁和质量块；所述质量块与所述框架通过多组所述弹性梁相连接，每组所述弹性梁包括两根弹性折叠梁,所述弹性折叠梁以所述质量块的中线为轴对称设置。

本实用新型所采用的技术方案还具有以下附属特征：

所述弹性折叠梁的两末端位于同一直线上。

所述质量块为矩形体，所述质量块的横截面为正方形。

所述弹性折叠梁的一端分别与所述质量块的转角处相连接。

所述测量体为双面绝缘体上外延硅（SOI）结构，包括上硅层、中间硅层及下硅层；每两层硅层之间分别设置有二氧化硅层。所述双面绝缘体上外延硅结构也简称为双面SOI结构。

多个所述弹性梁分别对称地成形于所述上硅层和所述下硅层，构成双层结构。

所述测量体、所述上盖板硅片及所述下盖板硅片上分别设置有电极。

按照本实用新型所提供的一种加速度计具有如下优点：首先，通过在质量块与框架之间分别设置上下两层相互对称的弹性梁使得整体结构更加对称、稳定。在有加速度的情况下，每根弹性梁的位移幅度也相对较小，使得摆动模态振型比较对称。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中的测量体的立体图。

图3为本实用新型中的测量体的俯视图。

图4为本实用新型中的制造方法的第一步至第三步示意图。

图5为本实用新型中的制造方法的第四步至第六步示意图。

图6为本实用新型中的制造方法的第七步示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详述：

参照图1，一种加速度计，包括：测量体1、与所述测量体1相连接的上盖板硅片2以及下盖板硅片3；所述测量体1、所述上盖板硅片2及所述下盖板硅片3上分别设置有电极4；所述测量体1为双面SOI结构，包括上硅层5、中间硅层6及下硅层7；每两层硅层之间分别设置有二氧化硅层8。多个所述弹性梁12分别对称地成形于所述上硅层5和所述下硅层7。

参照图2及图3，所述测量体1包括框架11、位于所述框架11内的弹性梁12和质量块13；所述质量块13与所述框架11通过多组所述弹性梁12相连接，每组所述弹性梁12包括两根弹性折叠梁121,所述弹性折叠梁121以所述质量块13的中线为轴对称设置。其中，每根弹性折叠梁121的两个末端位于同一直线上。