微机械磁场传感器及其应用

摘要

本发明提供一种微机械磁场传感器及其应用，所述微机械磁场传感器至少包括：谐振振子和依次形成于所述谐振振子表面上的绝缘层及至少一层金属线圈。本发明采用S型折叠梁实现弹性梁和锚点的连接，保证了谐振振子谐振时是沿垂直于谐振振子的方向移动，相比于一般的双端固支梁的组成的方环形而言，大大提高了谐振梁所围成面积单位时间内的变化量，进而增加了金属线圈内磁通量的变化，进一步增大了磁场的灵敏度。同时，在金属线圈的绝缘层下添加接地铝层，可有效避免谐振振子的信号耦合到金属线圈。本发明结构简单，不需要在金属线圈上通入电流，降低了器件的功耗；同时通过测量金属线圈两端的感应电动势来测量磁场大小，因此受温度影响小。

主权项

一种微机械磁场传感器，其特征在于，所述微机械磁场传感器至少包括：谐振振子和形成于所述谐振振子表面上的绝缘层、接地铝层及至少一层金属线圈；其中，所述谐振振子包括：具有轴对称结构的谐振振子结构，包括至少一根弹性梁；S型折叠梁，位于每个所述弹性梁的两端，且所述S型折叠梁的一端与相邻所述弹性梁的一端相连接；主支撑梁，一端与所述S型折叠梁的自由端相连接；第一锚点及第二锚点，分别与相邻的所述主支撑梁的自由端相连接，其中，所述谐振振子结构的第一锚点及第二锚点通过形成在其上的焊盘分别连接输出端；驱动电极，分别分布于各所述谐振振子结构的相对侧，且与各所述谐振振子结构之间形成有驱动间隙，所述驱动电极通过电阻连接至直流电源，且所述驱动电极通过电容连接至交流电源；所述谐振振子结构及所述主支撑梁的上表面形成有绝缘层，同时，所述第一锚点与形成于其上的焊盘之间形成有绝缘层；所述接地铝层形成于所述谐振子结构上的绝缘层上，且所述接地铝层的上表面形成有绝缘层；所述金属线圈分别形成于所述接地铝层上的绝缘层上，所述金属线圈为藉由其对应的所述绝缘层的第一锚点为始端顺时针环绕的金属线圈，其中，所述金属线圈的始端连接于其对应的第一锚点上的焊盘、且所述金属线圈的末端连接于第二锚点上的焊盘。