静电悬浮转子微惯性传感器及其制造方法

摘要

一种静电悬浮转子微惯性传感器及其制造方法，用于微机电系统技术领域。本发明微惯性传感器包括下衬底层，中间金属结构层和上衬底层，中间金属结构层由金属转子和周边径向电极组成，下、上衬底层分别和径向电极相键合形成转子腔，轮状的金属转子处于转子腔的中心，与下、上衬底上的轴向电极和周边径向电极之间分别形成轴向电极间隙和径向电极间隙。制备方法：包括下衬底层的工序、中间金属结构层的工序、上衬底层的工序和键合工序，或包括下衬底层的工序、上衬底层的工序、径向电极的工序、金属转子的工序和微装配与键合工序，给出了基于UV-LIGA技术的制造方法。本发明结构简单、制造成本低，可以同时测量二轴角速度和三轴线加速度。

主权项

1.一种静电悬浮转子微惯性传感器，由下衬底层(1)，中间金属结构层(2)和上衬底层(3)构成，其特征在于：中间金属结构层(2)由金属转子(20)和金属转子周边的径向电极(21～24、25a～25d)组成，下衬底层(1)、上衬底层(3)分别和径向电极(21～24、25a～25d)相键合形成转子腔(29)，转子腔(29)的中心为惯性坐标系OXYZ的原点O，上下方向的中心轴向为OZ轴，金属转子(20)处于转子腔(29)的中心，OZ轴向为其旋转轴方向；在下衬底(10)的上表面上设置有薄膜金属轴向电极(11～14、15a～15e)和引线，下衬底(10)的中心处设置有止挡凹坑(17)；上衬底层(3)与下衬底层(1)的结构相同，上衬底(30)的下表面上同样设置有薄膜金属轴向电极(31～34、35a～35e)和引线，上衬底(30)的中心处同样设置有止挡凹坑(37)；金属转子(20)与上衬底(30)上的薄膜金属轴向电极(31～34、35a～35e)和下衬底(10)上的薄膜金属轴向电极(11～14、15a～15e)之间分别形成轴向电极间隙(27)；金属转子(20)与周边径向电极(21～24、25a～25d)之间形成径向电极间隙(26)。