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于连忠等:一种MEMS检测装置及其制造工艺
2017-05-03 | 作者:科技处 | 【 】【打印】【关闭

现今,微电子机械系统(MEMS)技术不断进步,许多纳米级的小型检测装置已被商业化广泛应用,例如MEMS加速度计以及MEMS的陀螺仪。

MEMS传感器通常包括有可动部件,当输入信号过大时,活动部件也会有很大的位移,使局部应力超出材料的断裂极限值,导致结构损坏,器件报废。为了保护MEMS器件,抗冲击结构成为必须拥有的附加功能,它的作用是限制活动结构的过载位移,另外能有效吸收瞬时冲击能量,从而使MEMS结构处于安全工作状态下。从已公开的带有过载保护的加速度计来看,该类设计仅限于设置在质量块或框架的边缘,因此带来了很大的局限性。

为克服上述现有技术不足,提供一种能对MEMS装置进行过载保护,并且在设计上局限性较小的MEMS检测装置,中科院地质地球所于连忠等人依托油气重大专项《MEMS加速度传感器规模化制造技术与数字检波器集成》,在所需用到的悬挂结构释放、梳齿结构制造、湿法腐蚀等关键工艺上的基础上,发明了一种MEMS检测装置,并于近日获得国家专利授权(发明名称:一种MEMS检测装置及其制造工艺;发明人:于连忠,孙晨;专利号:ZL 201310304674.6)。

该发明包括测量体以及与测量体相连接的盖板,同时设有过载保护装置,当外界冲击力过大的时候,过载保护装置的凸点会先接触到弹性部,弹性部的柔性位移会缓冲外界的冲击力,从而将质量块限制在安全工作范围内,并保护质量块。其优点在于过载保护装置位置可根据实际需求在质量块或盖板上任意设置,且数量及排列方式不限,可在设计完整体结构后再在空余位置加入过载保护装置,在制造过程中也无需增加复杂的工艺步骤就能制造出过载保护装置。

基于以上优点,该发明可以应用于地震检波器、加速度计、陀螺仪等MEMS传感器。

  种典型过载保护结构截面图  

 

专利证书
 
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