[发明专利]一种复合梁结构的压阻式MEMS加速度传感器及封装装置

权利要求书

1.一种复合梁结构的压阻式MEMS加速度传感器，其特征在于，该传感器包括边框(1)、硅基底(45)、敏感质量块(16)、四个敏感梁、两个驱动梁、驱动质量块、四个压敏电阻以及五个焊盘；

所述边框(1)为正方形边框，所述边框(1)上设有所述五个焊盘，所述边框(1)的内沿四个边上均设置锚点；

所述硅基底(45)为所述边框(1)的衬底，硅基底(45)为正方形板状结构，硅基底(45)的尺寸与所述边框(1)外围尺寸一致，所述边框(1)通过硅硅键合技术键合在所述硅基底(45)上；

所述敏感质量块(16)的横截面为正方形，所述敏感质量块(16)四个侧面通过四个敏感梁对应与所述边框(1)的四边上的锚点相连接，所述敏感质量块(16)厚度小于所述边框(1)的厚度，则所述敏感质量块(16)悬空置于硅基底(45)之上；

每个敏感梁上均设置一个压敏电阻，每个压敏电阻两侧管脚通过金属引线连接至焊盘，同一压敏电阻的两侧管脚连接不同的焊盘，四个压敏电阻连成一个全桥惠斯通电桥；

所述驱动梁为双端固支梁，两个驱动梁设置于敏感梁上方，驱动梁和下面的四个敏感梁通过硅硅键合工艺键合在一起，两个驱动梁之间通过所述驱动质量块衔接。

2.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述敏感梁上的压敏电阻由一个浓硼区、两个淡硼区以及两个欧姆接触区组成；

所述浓硼区和淡硼区均为硼离子掺杂区域，其中浓硼区的硼离子掺杂浓度大于淡硼区的硼离子掺杂浓度；

所述一个浓硼区连接两个淡硼区，每个淡硼区通过欧姆接触区引出金属引线连接至一个焊盘；同一敏感梁上的两个淡硼区连接不同的焊盘。

3.如权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述浓硼区的硼离子掺杂浓度为1.5E16/cm²；所述淡硼区的硼离子掺杂浓度为3E14/cm²。

4.如权利要求1或2所述的传感器，其特征在于，所述敏感梁的长×宽×厚为450μm×800μm×100μm；所述驱动梁的尺寸和敏感梁的尺寸相同；

所述敏感质量块(16)的长×宽×厚为800μm×800μm×240μm；所述驱动质量块与所述敏感质量块的尺寸相同；

所述边框(1)的外围尺寸长×宽为2700μm×2700μm，所述边框(1)的内沿尺寸长×宽为1700μm×1700μm，所述边框(1)的厚度为400μm。

5.一种复合梁结构的压阻式MEMS加速度传感器封装装置，其特征在于，该封装装置安装于待测设备上，包括如权利要求1所述的传感器、PCB板、底板、底座(49)、封帽、固定孔、引线孔(52)、盖帽孔；

所述底板中央开设沉槽作为安装所述传感器的底座(49)；

所述底板上底座(49)四周开设固定孔，所述固定孔用于将所述底板固定安装于待测设备；

所述传感器采用环氧树脂进行整体灌封后，通过紫外固化胶固连在所述底座(49)上；

所述底板上底座(49)四周还开设盖帽孔，所述盖帽孔用于将所述封帽固定覆盖所述沉槽，将所述传感器封闭在所述底座(49)内；

所述底座(49)侧壁开设用于向底板外部引线的引线孔(52)，所述传感器五个焊盘通过金丝引线技术连接到底座上固定的PCB板，在PCB板上将两个GND连接后，共引出四条线通过所述引线孔(52)引出至底板外部。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述底板上底座(49)四周开设三个固定孔，分别为第一固定孔(46)、第二固定孔(48)以及第三固定孔(50)；

三个固定孔绕所述底座(49)四周设置；

所述第一固定孔(46)、第二固定孔(48)以及第三固定孔(50)的孔径均为3mm，其中心到所述底板边框的距离是2mm。

7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述底板上底座(49)上开设两个盖帽孔，分别为第一盖帽孔(47)和第二盖帽孔(51)，两个盖帽孔的孔径均为1.5mm；

两个盖帽孔分别位于底座(49)的两侧。