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公开(公告)号：CN113218544A
公开(公告)日：2021-08-06
申请号：CN202110462410.8
申请日：2021-04-27
Applicant: 西安交通大学 , 陕西省计量科学研究院 , 西安航天动力研究所
Inventor： 赵立波 , 李学琛 , 韩香广 , 乔智霞 , 皇咪咪 , 李伟 , 徐廷中 , 杨萍 , 高漪 , 王鸿雁 , 关卫军 , 吴永顺 , 李支康 , 朱瑄 , 王久洪 , 魏于昆 , 山涛 , 蒋庄德
Abstract: 本发明公开了具有应力集中结构的微压传感器芯片及其制备方法，包括承压薄膜、双C型槽、硅基底、压敏电阻条、金属引线和防过载玻璃基底。硅基底背面深硅刻蚀形成承压薄膜以及半岛与岛屿结构，在硅基底正面刻蚀两组C型槽。相对应的两个C型槽之间形成应力集中区域，四个压敏电阻条布置在该应力集中区域上。芯片背腔的岛屿与岛屿之间、岛屿与半岛之间的间隙可以进一步提高压敏电阻条处的应力集中效果。
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公开(公告)号：CN113218544B
公开(公告)日：2022-06-07
申请号：CN202110462410.8
申请日：2021-04-27
Applicant: 西安交通大学 , 陕西省计量科学研究院 , 西安航天动力研究所
Inventor： 赵立波 , 李学琛 , 韩香广 , 乔智霞 , 皇咪咪 , 李伟 , 徐廷中 , 杨萍 , 高漪 , 王鸿雁 , 关卫军 , 吴永顺 , 李支康 , 朱瑄 , 王久洪 , 魏于昆 , 山涛 , 蒋庄德
Abstract: 本发明公开了具有应力集中结构的微压传感器芯片及其制备方法，包括承压薄膜、双C型槽、硅基底、压敏电阻条、金属引线和防过载玻璃基底。硅基底背面深硅刻蚀形成承压薄膜以及半岛与岛屿结构，在硅基底正面刻蚀两组C型槽。相对应的两个C型槽之间形成应力集中区域，四个压敏电阻条布置在该应力集中区域上。芯片背腔的岛屿与岛屿之间、岛屿与半岛之间的间隙可以进一步提高压敏电阻条处的应力集中效果。
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公开(公告)号：CN114499270A
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202111434166.0
申请日：2021-11-29
IPC: H02N1/04
Abstract: 本发明公开一种可批量化加工的振动能量收集摩擦纳米发电机结构，包括PCB底板以及设置在PCB底板上的若干发电单元，每个发电单元中，下框架设置于PCB底板上，底电极层设置于PCB底板上并位于下框架内侧；介电层设置于底电极层上并填充于下框架内；可动金属层的固定部和可动部连接，固定部的下侧面与下框架的上侧面连接，上框架的下侧面与固定部的上侧面连接，质量块设置于可动部上且位于上框架内，上盖板封装于上框架的上侧面；电源管理PCB设置于PCB底板上并位于下框架的外侧，底电极层和可动金属层均具有引出电极，底电极层和可动金属层的引出电极与电源管理PCB连接。本发明将大力推进振动能量收集摩擦纳米发电机器件的标准化、工业化和实用化。
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公开(公告)号：CN114204846A
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202111447188.0
申请日：2021-11-30
IPC: H02N2/18
Abstract: 本发明公开了一种可滑动磁耦合限幅综合拓频的压电振动能量收集器，能量收集器，包括框架、磁体质量块和压电双晶片，压电双晶片的两端与框架连接，磁体质量块套设于压电双晶片上且能够在压电双晶片上滑动；框架在压电双晶片中心的两侧位置对称设有第一磁体和第二磁体，磁体质量块与第一磁体以及与第二磁体相互吸引，框架内侧和磁体质量块的间距为限幅间距。本发明具有非线性振动的特点，合理控制磁力大小和限幅间距能够使系统达到三稳态，将大幅拓展谐振频带，因此在较宽频带有大幅压电输出，适应环境随机宽频的振动特点。同时本发明可滑动磁耦合限幅综合拓频的压电振动能量收集器结构紧凑，可提升压电振动发电功率密度。
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公开(公告)号：CN114499270B
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202111434166.0
申请日：2021-11-29
IPC: H02N1/04
Abstract: 本发明公开一种可批量化加工的振动能量收集摩擦纳米发电机结构，包括PCB底板以及设置在PCB底板上的若干发电单元，每个发电单元中，下框架设置于PCB底板上，底电极层设置于PCB底板上并位于下框架内侧；介电层设置于底电极层上并填充于下框架内；可动金属层的固定部和可动部连接，固定部的下侧面与下框架的上侧面连接，上框架的下侧面与固定部的上侧面连接，质量块设置于可动部上且位于上框架内，上盖板封装于上框架的上侧面；电源管理PCB设置于PCB底板上并位于下框架的外侧，底电极层和可动金属层均具有引出电极，底电极层和可动金属层的引出电极与电源管理PCB连接。本发明将大力推进振动能量收集摩擦纳米发电机器件的标准化、工业化和实用化。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108950703A
公开(公告)日：2018-12-07
申请号：CN201811088786.1
申请日：2018-09-18
Applicant: 西安交通大学 , 西安交通大学苏州研究院
IPC: D01D5/00 , B29C64/106 , B29C64/20 , B33Y10/00 , B33Y30/00
CPC classification number: D01D5/0061 , B29C64/106 , B29C64/20 , B33Y10/00 , B33Y30/00 , D01D5/0092
Abstract: 本发明公开一种基于近场静电纺丝一步化工艺制备压电聚合物MEMS结构的装置及方法，该装置包含了注射系统、前驱液、直流高压电源、可编程三轴移动平台、A4打印纸等关键部件，结合了近场静电纺丝的在线压电极化作用及其对纤维沉积位置的精确控制能力。以压电聚合物材料配制前驱液，利用近场静电纺丝过程中的强电场作用与静电拉伸作用实现对纤维的在线压电极化；同时，以A4打印纸作为纤维收集器，通过可编程三维移动平台运动轨迹的重复，实现纤维的一致性重复堆叠，完成可控三维结构的“增材”制造。通过本发明可实现聚合物MEMS结构与压电功能化的一步化快速高效制造。
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公开(公告)号：CN110361445A
公开(公告)日：2019-10-22
申请号：CN201910696445.0
申请日：2019-07-30
Applicant: 西安交通大学 , 西安交通大学苏州研究院
IPC: G01N29/02 , G01N29/036 , G01N27/12 , G01B11/00
Abstract: 本发明公开了一种多参数高选择性CMUTs气体传感器及其使用与制备方法，本发明采用SnO2、ZnO、Fe2O3、WO3等半导体金属氧化物，将其同时用作CMUTs上电极以及敏感识别材料，利用其吸附气体后同时引起薄膜质量及上电极电阻变化的特性，实现物理、化学性质相近或相似气体分子的高选择性敏感。薄膜质量的变化会引起CMUT谐振频率的变化；上电极电阻的变化会引起CMUT上下电极间交流电压幅值的变化，进而引起CMUT薄膜振动幅值的变化，通过谐振频率和薄膜振动位移幅值这两种输出参数的变化可实现气体分子的高选择性检测。此外，由于半导体氧化物敏感材料在温度调节下具有可重复使用性，因此本发明CMUT气体传感器除了具有高选择性外，还具有很好的重复性。
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公开(公告)号：CN110398536B
公开(公告)日：2021-01-19
申请号：CN201910696430.4
申请日：2019-07-30
Applicant: 西安交通大学 , 西安交通大学苏州研究院
IPC: G01N29/02 , G01N29/036
Abstract: 本发明公开了一种多功能薄膜高灵敏度CMUTs气体传感器及其制备方法，本发明采用石墨烯、二硫化钼以及MXenes(二维过渡金属碳化物或氮化物)等同时具有高弹性模量、气体敏感性以及导电性的多功能材料作为CMUTs敏感元件，即单层悬空薄膜同时用作CMUTs振动薄膜、上电极以及敏感材料层，实现了振动薄膜、上电极以及敏感材料层等多层复合薄膜的一体化设计，可有效减小薄膜质量、提高单元一致性以及谐振频率，进而可实现CMUTs气体传感器检测极限及检测灵敏度等综合性能的大幅提高。
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公开(公告)号：CN110361445B
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN201910696445.0
申请日：2019-07-30
Applicant: 西安交通大学 , 西安交通大学苏州研究院
IPC: G01N29/02 , G01N29/036 , G01N27/12 , G01B11/00
Abstract: 本发明公开了一种多参数高选择性CMUTs气体传感器及其使用与制备方法，本发明采用SnO2、ZnO、Fe2O3、WO3等半导体金属氧化物，将其同时用作CMUTs上电极以及敏感识别材料，利用其吸附气体后同时引起薄膜质量及上电极电阻变化的特性，实现物理、化学性质相近或相似气体分子的高选择性敏感。薄膜质量的变化会引起CMUT谐振频率的变化；上电极电阻的变化会引起CMUT上下电极间交流电压幅值的变化，进而引起CMUT薄膜振动幅值的变化，通过谐振频率和薄膜振动位移幅值这两种输出参数的变化可实现气体分子的高选择性检测。此外，由于半导体氧化物敏感材料在温度调节下具有可重复使用性，因此本发明CMUT气体传感器除了具有高选择性外，还具有很好的重复性。
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公开(公告)号：CN110398536A
公开(公告)日：2019-11-01
申请号：CN201910696430.4
申请日：2019-07-30
Applicant: 西安交通大学 , 西安交通大学苏州研究院
IPC: G01N29/02 , G01N29/036
Abstract: 本发明公开了一种多功能薄膜高灵敏度CMUTs气体传感器及其制备方法，本发明采用石墨烯、二硫化钼以及MXenes(二维过渡金属碳化物或氮化物)等同时具有高弹性模量、气体敏感性以及导电性的多功能材料作为CMUTs敏感元件，即单层悬空薄膜同时用作CMUTs振动薄膜、上电极以及敏感材料层，实现了振动薄膜、上电极以及敏感材料层等多层复合薄膜的一体化设计，可有效减小薄膜质量、提高单元一致性以及谐振频率，进而可实现CMUTs气体传感器检测极限及检测灵敏度等综合性能的大幅提高。
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