发明名称 微机械硅谐振梁加速度计
摘要 本发明是一种微机械硅谐振梁加速度计,是基于微电子机械技术(MEMS)加工而成,由Pyrex7740#玻璃基片、硅质量块、双谐振梁、四根支撑梁、锚点及电极引线组成,硅结构上下左右完全对称。质量块在加速度作用下受到的惯性力通过力-应力转换结构传递到谐振梁上,改变梁的轴向机械应力,双梁结构设置可保证其感受相反方向的应力,使一个梁的谐振频率增加而另一个梁的谐振频率下降,通过检测双梁谐振频率差,实现加速度测量。本发明采用独特的力-应力转换结构及双梁对称结构,制作简单,并有效提高加速度计检测灵敏度及抗干扰能力。
申请公布号 CN100447571C 申请公布日期 2008.12.31
申请号 CN200510125708.0 申请日期 2005.12.01
申请人 中国科学院电子学研究所 发明人 陈德勇;陈健;王军波
分类号 G01P15/097(2006.01) 主分类号 G01P15/097(2006.01)
代理机构 中科专利商标代理有限责任公司 代理人 周国城
主权项 1、一种微机械硅谐振梁加速度计,是基于微电子机械技术加工而成,由硅质量块、支撑梁、锚点、玻璃基片、电极引线及谐振梁组成,其特征在于,在玻璃基片上,四个支撑梁锚点均分为两组:一组支撑梁锚点与另一组支撑梁锚点,以水平X线和垂直Y线为准,上下左右对称设置;四个电极锚点和六个电极引线也均分为两组:一组电极锚点与另一组电极锚点,一组电极引线与另一组电极引线,各自以水平X线和垂直Y线为准,上下左右对称设置;一组电极引线和另一组电极引线,分别水平位于玻璃基片的上下侧边;第二电极引线,四个电极锚点和第五电极引线,由上到下设于Y线上;第一电极引线与第一支撑梁锚点电连接,第二电极引线与第一电极锚点电连接,第三电极引线与第二电极锚点电连接,第四电极引线与第四支撑梁锚点电连接,第五电极引线与第四电极锚点电连接,第六电极引线与第三电极锚点电连接;硅质量块处于玻璃基片的中央部位,悬置,其四角通过四个支撑梁分别固接于四个支撑梁锚点上;第一、第二支撑梁与第一、第二支撑梁锚点连接端之间,还水平固接有第一根谐振梁;而第三、第四支撑梁与第三、第四支撑梁锚点连接端之间,还水平固接有第二根谐振梁;第一、第二电极锚点分置于第一谐振梁上下两侧,第三、第四电极锚点分置于第二谐振梁上下两侧;当硅质量块在加速度作用下受到的惯性力,通过力-应力转换结构传递到所述两个谐振梁上时,改变了所述两个谐振梁的轴向机械应力,两个谐振梁各自感受相反方向的应力,一个谐振梁的谐振频率增加而另一个谐振梁的谐振频率下降,通过检测所述两个谐振梁的谐振频率差,实现对加速度测量。
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