MEMS电容式加速度计及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115389782A(43)申请公布日2022.11.25(21)申请号202211031283.7(22)申请日2022.08.26(71)申请人南京高华科技股份有限公司地址210046江苏省南京市经济技术开发区栖霞大道66号(72)发明人李维平兰之康(74)专利代理机构北京中知法苑知识产权代理有限公司11226专利代理师李明赵吉阳(51)Int.Cl.G01P15/125(2006.01)B81C1/00(2006.01)B81B7/02(2006.01)B81B3/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称MEMS电容式加速度计及其制备方法(57)摘要本发明提供一种MEMS电容式加速度计及其制备方法，包括基底、质量块、悬臂梁、第一电极层和第二电极层；所述质量块设置于所述基底的上方，且所述质量块与所述基底之间形成预设距离；所述悬臂梁倾斜设置；所述悬臂梁的第一端与所述基底固定连接，所述悬臂梁的第二端与所述质量块固定连接，且所述悬臂梁与所述基底之间形成预设夹角；所述基底朝向所述质量块的一侧设置有第一电极层，所述质量块朝向所述基底的一侧设置有与第一电极层相对应的第二电极层。本发明的一个技术效果在于，结构设计合理，有助于实现MEMS电容式加速度计的微型化设计，还有助于保证MEMS电容式加速度计安全、稳定的工作。CN115389782ACN115389782A权利要求书1/1页1.一种MEMS电容式加速度计，其特征在于，包括：基底；质量块，所述质量块设置于所述基底的上方，且所述质量块与所述基底之间形成预设距离；悬臂梁，所述悬臂梁倾斜设置；所述悬臂梁的第一端与所述基底固定连接，所述悬臂梁的第二端与所述质量块固定连接，且所述悬臂梁与所述基底之间形成预设夹角；第一电极层和第二电极层，所述基底朝向所述质量块的一侧设置有第一电极层，所述质量块朝向所述基底的一侧设置有与第一电极层相对应的第二电极层。2.根据权利要求1所述的MEMS电容式加速度计，其特征在于，还包括底盘，所述底盘固定设置于所述基底，所述悬臂梁的第一端固定设置于所述底盘。3.根据权利要求2所述的MEMS电容式加速度计，其特征在于，两根所述悬臂梁对称设置于所述质量块的相对两侧。4.根据权利要求3所述的MEMS电容式加速度计，其特征在于，还包括第一保护层；在两根悬臂梁的第二端之间连接有第一保护层，所述第一保护层的上表面设置所述质量块；在所述第一保护层的下表面设置所述第二电极层。5.根据权利要求4所述的MEMS电容式加速度计，其特征在于，还包括第二保护层；在所述质量块的侧表面以及上表面分别覆盖所述第二保护层。6.根据权利要求4所述的MEMS电容式加速度计，其特征在于，所述底盘、所述悬臂梁、所述第一保护层为一体成型。7.根据权利要求1所述的MEMS电容式加速度计，其特征在于，所述预设角度为30°‑60°。8.一种MEMS电容式加速度计的制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1至7任意一项所述的MEMS电容式加速度计，包括如下步骤：步骤S100，选取N型硅片作为衬底材料，在衬底材料的第一表面形成凹槽；步骤S200，在所述凹槽相对的侧壁上制作悬臂梁；在所述凹槽的底壁上制作第一保护层；在所述衬底材料的第一表面制作与悬臂梁连接的底盘；步骤S300，在所述第一保护层远离所述衬底材料的一侧设置第二电极层；步骤S400，对所述衬底材料的第二表面进行刻蚀并刻蚀至所述第一保护层以形成通孔，所述通孔围设构成质量块；在所述通孔内以及质量块远离第一保护层的表面覆盖第二保护层；步骤S500，选取玻璃作为基底，在所述基底的表面制作第一电极层；步骤S600，将所述底盘固定于基底，且所述第一电极层与所述第二电极层相对设置，并通过刻蚀使第二保护层、悬臂梁、底盘露出。9.根据权利要求8所述的MEMS电容式加速度计的制备方法，其特征在于，在步骤S500中，选用300μm厚的玻璃作为基底，通过光刻和磁控溅射的方式在基底的表面制备第一电极层。10.根据权利要求9所述的MEMS电容式加速度计的制备方法，其特征在于，所述第一保护层、所述悬臂梁、所述底盘的材质均为二氧化硅，所述第二保护层的材质为二氧化硅或硅酸乙酯，在步骤S600中，通过KOH溶液腐蚀衬底材料，以露出第二保护层、悬臂梁、底盘。2CN115389782A说明书1/6页MEMS电容式加速度计及其制备方法技术领域[0001]本发明属于微机电技术领域，具体涉及一种MEMS电容式加速度计及其制备方法。背景技术[0002]MEMS(Micro‑Electro‑MechanicalSystem，微机电系统)电容式加速度计通常采用弹性梁‑质量块结构，在惯性加速度作用下，弹性梁形变，质量块发生位移