[实用新型]三轴电容式微加速度计

说明书

本实用新型提供了一种三轴电容式微加速度计，该三轴电容式微加速度计包括：平面检测层、离面检测层、设置在平面检测层与离面检测层之间的基底层以及设置在离面检测层底部的衬底层；平面检测层包括在一个平面内呈正交分布的第一梳齿式微加速度计及第二梳齿式微加速度计；其中，第一梳齿式微加速度计及第二梳齿式微加速度计分别包括质量块、可动电极、固定电极、支撑梁、锚点区，质量块通过支撑梁悬空位于所述基底层顶部；摆式微加速度计包括中间极板、上极板及下极板，中间极板设置在上极板与下极板之间，上极板位于基底层，下极板位于衬底层。该三轴电容式微加速度计成在同一个芯片上，免除装配过程，具有稳定性高，体积小，制备成本低的优点。

技术领域

本实用新型属于微电子机械系统技术领域，更具体地，涉及三轴电容式微加速度计。

背景技术

采用微电子机械系统（MEMS）技术实现的微型电容式加速度计具有体积小、重量轻、精度高和成本低等有优点，在军事、汽车工艺、消费类电子产品等领域有广泛的应用前景。其中电容式微加速度计灵敏度高、温度漂移小、抗过载能力强、易于实现低成本的高精度测量，目前，电容式微加速度计在国内外发展较为成熟，并已经成功产业化。

随着传感技术的发展，在惯性导航、车辆安全等领域，单轴的加速度计已经不能满足性能的需求，需要三轴加速度计。由于敏感离面加速度的加速度计很难跟敏感平面加速度的加速度计集成在同一个芯片上，传统的三轴加速度计，采用将三个单轴的加速度计正交地封装在一起的方案，这种形式的三轴加速度计具有装配困难、稳定性差、精度低、体积大、成本高等缺点，因此，急需要发展一种免装配的、在同一个芯片上集成的三轴加速度计。

公开于本实用新型背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种三轴电容式微加速度计，该三轴电容式微加速度计集成在同一个芯片上，免除装配过程，具有稳定性高，体积小，制备成本低的优点。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种三轴电容式微加速度计，该三轴电容式微加速度计包括：

平面检测层、离面检测层、设置在所述平面检测层与所述离面检测层之间的基底层以及设置在所述离面检测层底部的衬底层；

其中，所述平面检测层包括在一个平面内呈正交分布的第一梳齿式微加速度计及第二梳齿式微加速度计；

其中，所述第一梳齿式微加速度计及所述第二梳齿式微加速度计分别包括质量块、可动电极、固定电极、支撑梁、锚点区，所述质量块通过四根所述支撑梁悬空位于所述基底层顶部，所述可动电极一端连接于所述质量块，所述固定电极一端连接于所述锚点区，支撑梁一端连接于所述质量块，另一端连接锚点区，所述锚点区连接于所述基底层；

其中，所述摆式微加速度计包括中间极板、上极板及下极板，所述中间极板设置在所述上极板与所述下极板之间，所述上极板位于所述基底层，所述下极板位于所述衬底层。

在上述技术方案中，优选地，三轴电容式微加速度计还包括：

第一绝缘层及第二绝缘层，所述中间极板通过所述第一绝缘层连接于所述衬底层，通过所述第二绝缘层连接于所述基底层。

在上述任一技术方案中，优选地，所述中间极板包括：中极引线区、中极锚点区、中极悬臂梁及中极质量块，所述中极引线区一端连接于所述中极锚点区，所述中极悬臂梁一端连接于所述中极锚点区，另一连接于所述中极质量块。

在上述任一技术方案中，优选地，所述上极板包括：上极引线区、上极锚点区及上极电容区，所述上极引线区连接于所述上极锚点区，所述上极电容区位于所述上极锚点区内侧，所述上极锚点区位于所述基底层。