[发明专利]压阻式单片集成三轴加速度传感器及制造方法

摘要

压阻式单片集成三轴加速度传感器及制造方法。本发明涉及压阻式加速度传感器领域。它解决了测量时存在的矢量测量精度低、可靠性差、质心不重合、体积大的缺点。它是由一块芯片集成，芯片划分为固支框区、电路区和传感区；第一二质量块沿传感区的纵向中轴线对称设置，第一二质量块之间连有第一二中间梁，第一二质量块外侧面上分别设置两个L型敏感梁，第一至四L型敏感梁相对于传感区的横向中轴线和纵向中轴线对称设置，第一至八压敏电阻设置在L型敏感梁头上，第九至十二压敏电阻设置在第一二中间梁上，芯片的上表面位于同一水平面，从深到浅依次为梁、质量块和敏感区外部。利用压阻效应原理，将加速度计与电路集成在一个芯片上，提高测量精度和可靠性。

主权项

压阻式单片集成三轴加速度传感器，其特征在于它是由一块芯片集成，芯片划分为固支框区(K)、电路区(N)和传感区(M)；传感区(M)由第一质量块(M1)、第二质量块(M2)、第一中间梁(M3)、第二中间梁(M4)、第一至第四L型敏感梁(M5)至(M8)和第一至第十二压敏电阻组成；第一质量块(M1)和第二质量块(M2)沿传感区(M)的纵向中轴线对称设置，第一质量块(M1)与第二质量块(M2)之间的两个侧面通过两个第一中间梁(M3)和第二中间梁(M4)连接，第一质量块(M1)与第二质量块(M2)之间的两个侧面相对的两个侧面上分别设置有两个L型敏感梁，即为第一至第四L型敏感梁(M5)至(M8)的一端分别连接在第一质量块(M1)与第二质量块(M2)的侧表面上，第一至第四L型敏感梁相对于传感区(M)的横向中轴线和纵向中轴线对称设置，第一L型敏感梁(M5)的另一端上设置并排有第一压敏电阻(A)和第二压敏电阻(A’)；第二L型敏感梁(M6)的另一端上设置并排有第三压敏电阻(B)和第四压敏电阻(B’)；第三L型敏感梁(M7)的另一端上设置并排有第五压敏电阻(C)和第六压敏电阻(C’)；第四L型敏感梁(M8)的另一端上设置并排有第七压敏电阻(D)和第八压敏电阻(D’)；第一中间梁(M3)上设置有第九压敏电阻(a)和第十压敏电阻(b)，第十压敏电阻(b)垂直于第九压敏电阻(a)形成T字形，T字形的横边位于第一中间梁(M3)的外边缘；第二中间梁(M4)上设置有第十一压敏电阻(c)和第十二压敏电阻(d)，第十二压敏电阻(d)垂直于第十一压敏电阻(c)形成T字形，T字形的横边位于第二中间梁(M4)的外边缘；第一质量块(M1)、第二质量块(M2)、第一中间梁(M3)、第二中间梁(M4)和第一至第四L型敏感梁(M5)至(M8)的上表面位于同一水平面，第一中间梁(M3)、第二中间梁(M4)和第一至第四L型敏感梁(M5)至(M8)的厚度为20～40微米，第一中间梁(M3)、第二中间梁(M4)和第一至第四L型敏感梁(M5)至(M8)厚度小于第一质量块(M1)和第二质量块(M2)的厚度，厚度差值为370～380微米；第一质量块(M1)和第二质量块(M2)的厚度小于固支框区K和电路区(N)的厚度，厚度差值为10～20微米。