[发明专利]一种MEMS压阻式两轴加速度传感器芯片及其制备方法

摘要

本发明公开了一种MEMS压阻式两轴加速度传感器芯片及其制备方法，包括四组相同的子结构，四个子结构均匀对称分布于固定岛周围。固定岛与质量块之间通过内支撑梁连接，质量块与外框之间通过外支撑梁连接。敏感梁对称分布于外支撑梁两侧，敏感梁的一端与质量块的一端连接，另一端与外框连接。关于固定岛相对的两组子结构为一组，构成了测量一个加速度方向的完整工作结构两组子结构能够分别测量X轴和Y轴方向的加速度。每个子结构的两个敏感梁上具有压敏电阻，并通过金属引线和焊盘连接组成半开环惠斯通全桥电路。该传感器芯片可实现200g以下两轴加速度的分离测量，固有频率达到20kHz以上，灵敏度大于0.5mV/g/3V，具有较高的谐振频率和灵敏度。

主权项

1.一种MEMS压阻式两轴加速度传感器芯片，其特征在于，包括外框(1)、固定岛(2)、敏感梁(5)、内支撑梁(3)、外支撑梁(8)、质量块(4)以及金属引线(7)，固定岛(2)和质量块(4)设置在外框(1)内，以外框(1)的中心为平面坐标系XOY的原点，以外框(1)所在平面为XOY平面，固定岛(2)设置在外框(1)的中心位置，在平面坐标系XOY的坐标轴的正半轴和负半轴方向均设有质量块(4)，所有质量块(4)关于固定岛(2)对称，固定岛(2)与质量块(4)之间通过内支撑梁(3)连接，质量块(4)与外框(1)之间通过外支撑梁(8)连接，所有内支撑梁(3)和外支撑梁(8)均沿外框(1)所在平面的坐标轴设置，每个质量块(4)对应设置两个敏感梁(5)，两个敏感梁(5)分别对称设置在质量块(4)对应的外支撑梁(8)的两侧，每个敏感梁(5)的两端分别与质量块(4)和外框(1)连接，敏感梁(5)具有压敏电阻条，每个质量块(4)对应的两个敏感梁(5)上的压敏电阻条与金属引线(7)连接并形成半开环惠斯通全桥电路；所述质量块(4)分为两个区域，分别为矩形区域(4‑1)和等腰梯形区域(4‑2)，矩形区域(4‑1)和等腰梯形区域(4‑2)同轴设置，等腰梯形区域(4‑2)的下底与矩形区域的长边相连且长度相等，上底靠近固定岛(2)设置，上底的中部与内支撑梁(3)连接；矩形区域(4‑1)靠近外框(1)设置，且在靠近外框(1)一侧开设有凹槽(4‑1‑2)，凹槽(4‑1‑2)沿矩形区域(4‑1)宽边方向的轴线开设，外支撑梁(8)伸入凹槽(4‑1‑2)内并与凹槽(4‑1‑2)底部的中部连接。