[发明专利]多量程的MEMS CMOS叉指电容加速度计

摘要

本发明涉及一种多量程的MEMS CMOS叉指电容加速度计，其特征是：芯片共包括六个量程不同的加速度计结构，每个单元包括基底及结构层，结构层包括上下锚点、左右弹性梁、质量块、左右锚点，上下锚点和质量块的上下侧而均设有极板组；每个单元的极板组大小不同。工作时，不同量程的六个单元加速度计结构进行分段加速度测量的方式，从而通过一个传感器阵列来提高测量范围，弥补了单个传感器测量范围的不足，传感器可以在测量范围和灵敏度之间选择，实现了传感器的智能化。提高了电容式压力传感器的灵敏度和测量范围，并与CMOS工艺兼容。本发明所述电容加速度计的灵敏度高，提高了可制造性，制造成本低。

主权项

一种多量程的MEMS CMOS叉指电容加速度计，其特征是：包括连接在一起的第一传感器单元（100）、第二传感器单元（200）、第三传感器单元（300）、第四传感器单元（400）、第五传感器单元（500）和第六传感器单元（600），第一传感器单元（100）、第二传感器单元（200）、第三传感器单元（300）、第四传感器单元（400）、第五传感器单元（500）和第六传感器单元（600）分别具有两个输出端，第一传感器单元（100）、第二传感器单元（200）、第三传感器单元（300）、第四传感器单元（400）、第五传感器单元（500）和第六传感器单元（600）的输入端由金属连线合并连接；所述第一传感器单元（100）、第二传感器单元（200）、第三传感器单元（300）、第四传感器单元（400）、第五传感器单元（500）和第六传感器单元（600）分别包括基底（7）及基底（7）上的结构层，结构层包括上锚点（1‑1）、下锚点（1‑2）、第一叉指电容（2‑1）、第二叉指电容（2‑2）、第三叉指电容（2‑3）、第四叉指电容（2‑4）、左弹性梁（3‑1）、右弹性梁（3‑2）、左质量块（4‑1）、右质量块（4‑2）、连接梁（5）、左锚点（6‑1）和右锚点（6‑2），左质量块（4‑1）的左端通过左弹性梁（3‑1）连接左锚点（6‑1），左质量块（4‑2）的右端通过连接梁（5）连接右质量块（4‑2）的左端，右质量块（4‑2）的右端通过右弹性梁（3‑2）连接右锚点（6‑2）；在所述上锚点（1‑1）靠近左质量块（4‑1）和右质量块（4‑2）的一侧面上设有梳齿状排列的第一叉指电容（2‑1），左质量块（4‑1）和右质量块（4‑2）的上侧面上设有梳齿状排列的第二叉指电容（2‑2），每一个第一叉指电容（2‑1）位于两个第二叉指电容（2‑2）的空隙之间，且第一叉指电容（2‑1）与第二叉指电容（2‑2）呈等距离交错配置；在所述下锚点（1‑2）靠近左质量块（4‑1）和右质量块（4‑2）的一侧面上设有梳齿状排列的第三叉指电容（2‑3），左质量块（4‑1）和右质量块（4‑2）的下侧面上设有梳齿状排列的第四叉指电容（2‑4），每一个第三叉指电容（2‑3）位于两个第四叉指电容（2‑4）的空隙之间，且第三叉指电容（2‑3）与第四叉指电容（2‑4）呈等距离交错配置。