[发明专利]多梁式单质量块面内双轴加速度传感器芯片及其制备方法

权利要求书

1.多梁式单质量块面内双轴加速度传感器芯片，其特征在于，包括芯片外框架(1)和质量块(6)，质量块(6)设置在芯片外框架(1)内，质量块(6)上连接有两组子梁结构，两组子梁结构的轴线相互垂直，且分别与质量块(6)的两个对称轴同轴，每组子梁结构包括两个子梁结构，每组子梁结构的两个子梁结构关于质量块(6)对称；

每个子梁结构包括主支撑梁(3)、副支撑梁(4)、连接梁(5)、敏感压阻微梁(7)以及金属引线(8)，其中，连接梁(5)的一侧对称连接两个副支撑梁(4)，副支撑梁(4)的一端与质量块(6)连接，另一端与连接梁(5)连接，支撑梁(3)设置在连接梁(5)另一侧的中部，一端与连接梁(5)连接，另一端与芯片外框架(1)连接，敏感压阻微梁(7)设置两个，两个敏感压阻微梁(7)分别设置在连接梁(5)两端的末端，敏感压阻微梁(7)的一端与连接梁(5)连接，另一端与芯片外框架(1)连接；

每组子梁结构的两个子梁结构的敏感压阻微梁(7)与金属引线(8)连接并形成为惠斯通全桥电路。

2.根据权利要求1所述的多梁式单质量块面内双轴加速度传感器芯片，其特征在于，每个子梁结构中，每个敏感压阻微梁(7)与芯片外框架(1)连接的端部连接有焊盘，敏感压阻微梁(7)的另一端与金属引线(8)的一端连接，金属引线(8)的另一端沿连接梁(5)和支撑梁(3)延伸至芯片外框架(1)处，且金属引线(8)的该端连接有焊盘。

3.根据权利要求1所述的多梁式单质量块面内双轴加速度传感器芯片，其特征在于，质量块(6)上与副支撑梁(4)连接的位置开设有凹槽(6-1)，副支撑梁(4)与凹槽(6-1)底部的中部连接。

4.根据权利要求1所述的多梁式单质量块面内双轴加速度传感器芯片，其特征在于，芯片外框架(1)和质量块(6)的形状均为矩形。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的多梁式单质量块面内双轴加速度传感器芯片，其特征在于，还包括玻璃衬底(2)，玻璃衬底(2)与芯片外框架(1)的背面键合在一起，玻璃衬底(2)的正面与主支撑梁(3)、副支撑梁(4)、连接梁(5)、质量块(6)和敏感压阻微梁(7)的背面之间具有运动间隙。

6.根据权利要求5所述的多梁式单质量块面内双轴加速度传感器芯片，其特征在于，芯片外框架(1)、主支撑梁(3)、副支撑梁(4)、连接梁(5)、质量块(6)和敏感压阻微梁(7)通过N型(100)晶面的SOI硅片制备而成，敏感压阻微梁(7)上的压敏电阻(11)沿SOI硅片的[011]或晶向布置。

7.根据权利要求6所述的多梁式单质量块面内双轴加速度传感器芯片，其特征在于，芯片外框架(1)的尺寸为：长×宽×厚＝2600μm×2600μm×305μm；主支撑梁(3)的尺寸为：长×宽×厚＝70μm×30μm×300μm；副支撑梁(4)的尺寸为：长×宽×厚＝400μm×50μm×300μm；连接梁(5)的尺寸为：长×宽×厚＝1000μm×30μm×300μm；质量块(6)的尺寸为：长×宽×厚＝2000μm×2000μm×300μm；敏感压阻微梁(7)的尺寸为：长×宽×厚＝70μm×5μm×10μm。