[发明专利]一种抗高过载低量程电容式加速度传感器及其制造方法

摘要

本发明涉及MEMS电容式加速度传感器，具体是一种抗高过载低量程电容式加速度传感器及其制造方法。本发明解决了现有MEMS电容式加速度传感器在高过载条件下无法实现稳定输出、无法实现高精度与抗高过载的动态平衡的问题。一种抗高过载低量程电容式加速度传感器，包括四悬臂梁结构和玻璃电极结构；所述四悬臂梁结构包括硅边框、硅质量块、四个硅悬臂梁、八个二氧化硅防护台；所述玻璃电极结构包括两个玻璃基板、两个金属电极。本发明适用于卫星导航、导弹制导、炮弹定向、汽车防震保护、自动刹车、医疗服务等领域。

主权项

1.一种抗高过载低量程电容式加速度传感器的制造方法，其特征在于：该方法用于制造如下所述的一种抗高过载低量程电容式加速度传感器；所述抗高过载低量程电容式加速度传感器，包括四悬臂梁结构和玻璃电极结构；所述四悬臂梁结构包括硅边框（1）、硅质量块（2）、四个硅悬臂梁（3）、八个二氧化硅防护台（4）；硅质量块（2）的厚度小于硅边框（1）的厚度；四个硅悬臂梁（3）的厚度一致，且四个硅悬臂梁（3）的厚度均小于硅质量块（2）的厚度；四个硅悬臂梁（3）的外端端面分别与硅边框（1）的四个内侧面中央连接为一体，且每个硅悬臂梁（3）的外端侧面与硅边框（1）的内侧面之间均设有倒角（5）；四个硅悬臂梁（3）的内端端面分别与硅质量块（2）的四个侧面中央连接为一体，且每个硅悬臂梁（3）的内端侧面与硅质量块（2）的侧面之间均设有倒角（5）；其中四个二氧化硅防护台（4）分别固定于硅质量块（2）的正面四角；另外四个二氧化硅防护台（4）分别固定于硅质量块（2）的反面四角；所述玻璃电极结构包括两个玻璃基板（6）、两个金属电极（7）；每个玻璃基板（6）的正面和反面之间均贯通开设有一个通孔；两个金属电极（7）分别溅射于两个通孔内；两个玻璃基板（6）分别键合于硅边框（1）的正面和反面，且两个金属电极（7）分别与硅质量块（2）的正面和反面正对；该方法是采用如下步骤实现的：a.四悬臂梁结构的制造：首先选取硅片，并对硅片进行清洗；然后在硅片的正面和反面生长二氧化硅掩膜，并在二氧化硅掩膜上形成刻蚀图形；然后按照刻蚀图形，先对硅片的正面和反面进行湿法腐蚀，再对硅片的正面和反面进行干法刻蚀，由此得到四悬臂梁结构；b.玻璃电极结构的制造：首先选取两个玻璃基板（6），并在每个玻璃基板（6）的正面和反面之间均贯通开设一个通孔；然后分别在两个通孔内溅射金属，由此得到两个金属电极（7）；c.四悬臂梁结构和玻璃电极结构的组装：将两个玻璃基板（6）分别键合于硅边框（1）的正面和反面，并保证两个金属电极（7）分别与硅质量块（2）的正面和反面正对，由此得到抗高过载低量程电容式加速度传感器。