[发明专利]应力隔离结构、微机械检测结构及MEMS惯性测量器件

说明书

本发明提供了一种应力隔离结构、微机械检测结构及MEMS惯性测量器件，属于MEMS器件技术领域，应力隔离结构包括锚点，锚点上设有第一应力释放缺口。本发明提供的应力隔离结构、微机械检测结构及MEMS惯性测量器件，通过设置多道应力隔离结构，能够有效减轻芯片内部应力对有效质量的不良影响，解决现有MEMS惯性测量器件无法有效隔离芯片自身应力导致的精度失准的技术问题。

技术领域

本发明属于MEMS器件技术领域，更具体地说，是涉及一种应力隔离结构、微机械检测结构及MEMS惯性测量器件。

背景技术

MEMS加速度计是一种应用广泛的MEMS器件，其核心结构一般包括锚点、弹性梁、锚点和弹性梁的连接结构、有效质量等部分。锚点固定在衬底上，有效质量通过弹性梁连接在锚点上，有效质量能够响应外部加速度，产生移动从而实现加速度的检测。MEMS加速度计的这种工作原理决定了其对于应力非常敏感，随着外界温度的变化，零偏和标度会发生较大的漂移，导致全温范围内的精度失准。

为了提高MEMS加速度计的性能，可以通过结构设计隔离应力。现有技术中的结构设计一般针对作用在芯片上的外部应力，通过调整锚点位置等手段实现隔离应力的目的。但是对于芯片自身产生的应力没有有效的隔离方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应力隔离结构、微机械检测结构及MEMS惯性测量器件，旨在解决现有MEMS惯性测量器件无法有效隔离芯片自身应力导致的精度失准的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种应力隔离结构，包括锚点，所述锚点上设有第一应力释放缺口。

进一步地，所述所述锚点包括固定部和悬置部，所述固定部位于中央并用于固设在衬底上，所述悬置部呈环形并位于所述固定部外围，所述悬置部连接在所述固定部上，所述固定部和悬置部之间的空隙形成所述第一应力释放缺口。

进一步地，所述锚点上连接有应力释放梁，所述应力释放梁沿敏感轴方向延伸，并且在延伸方向设有若干个第二应力释放缺口。

进一步地，所述悬置部为矩形结构且包括相互垂直的第一边框和第二边框，所述应力释放梁垂直连接在所述第一边框的外壁上，所述固定部通过若干个连接块连接所述第二边框的内壁，实现所述固定部和悬置部的连接。

进一步地，所述第二应力释放缺口呈长条形且沿垂直于敏感轴的方向延伸。

进一步地，所述应力释放梁的数量为四个且分别连接所述第一边框，四个所述应力释放梁以所述锚点为中心对称分布。

进一步地，所述第一应力释放缺口包括与所述第一边框平行的第一矩形孔和与所述第二边框平行的第二矩形孔，所述第二矩形孔位于两个所述连接块之间。

本发明还提供了微机械检测结构，所述微机械检测结构包括上述的应力隔离结构，微机械检测结构还包括弹性梁、有效质量、活动极板和固定极板；

所述弹性梁垂直于所述应力释放梁，所述弹性梁的一端固连所述应力释放梁的伸出端，所述弹性梁的预设变形方向与敏感轴方向一致；

所述有效质量通过所述弹性梁连接所述锚点，所述弹性梁的另一端固连所述有效质量，所述有效质量上设有止挡块，所述止挡块与所述应力释放梁的伸出端相对设置；

所述活动极板连接在所述有效质量上，随所述有效质量移动；

所述固定极板用于固连在衬底上，所述固定极板与所述活动极板相对设置，构成电容单元。

进一步地，所述有效质量上设有第三应力释放缺口，所述第三应力释放缺口位于所述弹性梁和有效质量的连接处。

本发明还提供了MEMS惯性测量器件，所述MEMS惯性测量器件包括上述的微机械检测结构。