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公开(公告)号：CN116430072A
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN202211715305.1
申请日：2022-12-29
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种具有位置无关纯轴向变形压阻梁的MEMS压阻式加速度计芯片及其制备方法，子单元为一轴对称结构，第一支撑梁的一端与芯片外框连接，第一支撑梁的另一端与第一质量块一端的中部连接，第一质量块的另一端与第二质量块的一端之间通过第一敏感梁和第二敏感梁连接，第二质量块另一端的中部与第二支撑梁的一端连接，第二支撑梁的另一端与芯片外框连接；第一支撑梁和第二支撑梁关于子单元对称轴对称，第一质量块和第二质量块关于子单元对称轴对称，第一敏感梁和第二敏感梁关于第一支撑梁以及第二支撑梁的轴线对称。该芯片支撑梁和敏感梁通过质量块分离设置，极大弱化了灵敏度与谐振频率之间的直接耦合关系。
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公开(公告)号：CN115973992A
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN202211714828.4
申请日：2022-12-29
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了基于MEMS的耐高温柔性流速传感器芯片及其制备方法，所述流速传感器芯片包括柔性衬底和布置在柔性衬底上的温度补偿电阻对、测温电阻对和加热电阻，所述柔性衬底背面开设有空腔。本发明在热电阻周围对称布置测温电阻对，通过公用中央的加热电阻的方式，实现热损失和热温差两种测温原理的结合，有效提高了传感器的测速范围，该MEMS热式流速传感器具有测量范围广，具备更广泛的应用领域。本发明所述的传感器芯片的制备方法，制作方法简单、可靠性高、易于批量化生产、成本低。
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公开(公告)号：CN115148893A
公开(公告)日：2022-10-04
申请号：CN202210901455.5
申请日：2022-07-28
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种具有弯曲和扭转变形功能的柔性PMUTs及其制备方法，包括柔性基底和设置于柔性基底上的若干换能单元，各换能单元之间是相互独立的，具体是指各单元的结构层、柔性下电极、下压电层、柔性中间电极、上压电层和柔性上电极是相互独立的，各换能单元之间仅靠柔性材料连接，在器件弯曲、拉伸及扭转时，柔性材料被拉伸或压缩，产生较大形变，而各单元的压电层和结构层几乎不产生形变，不会导致上压电层、下压电层和结构层破断裂，从而在实现器件整体的高柔性和可拉伸性的同时保证各PMUTs单元性能不受影响。本发明的柔性PMUTs可采用全MEMS工艺进行制作，可在实现制作具有弯曲和扭转功能PMUTs的同时，保证器件的高灵敏度和单元密度。
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公开(公告)号：CN112284577B
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN202011035525.0
申请日：2020-09-27
Applicant: 西安交通大学
IPC: G01L1/18
Abstract: 一种压电压阻复合式触觉传感器及制备方法，包括第一电极结构层，第一电极结构层的下方设有压电力敏结构层，压电力敏结构层的下方设有第二电极结构层，第二电极结构层的下方设有柔性绝缘层，柔性绝缘层的下方设有第三电极结构层，第三电极结构层的下方设有压阻力敏结构层，压阻力敏结构层的下方设有第四电极结构层；压电力敏结构层和压阻力敏结构层分别实现对外部动态和静态触觉力学信号的感知；封装后的复合式触觉传感器在第一电极结构层的上面设有第二基底层，第四电极结构层的下方设有第一基底层；本发明制备的复合式触觉传感器同时具备压阻式和压电式感知机理，实现多模态力学参量的测量，可用于柔性穿戴设备、智能机器人等领域。
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公开(公告)号：CN114408853A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202111452700.0
申请日：2021-11-30
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开刚柔融合电容式柔性MEMS超声换能器及其制备方法，换能器的振动薄膜和下电极采用刚性材料；基底和支柱采用柔性材料。振动薄膜和下电极对应于支柱表面的区域设置凹槽，贯穿振动薄膜和下电极的厚度方向。本发明利用刚性振动薄膜来保证高谐振频率，实现MEMS超声换能器频率的灵活设计；利用柔性基底和支柱来实现MEMS超声换能器的柔性，解决传感器频率和柔性设计相互制约的难题；利用柔性支柱与刚性薄膜形成二级串联振动系统，提高输出声压和接收灵敏度；利用刚性下电极和刚性振动薄膜减小振动过程中上下电极间正对面积的变化，提高工作频率、机电耦合系数、收/发灵敏度等性能的稳定性；利用MEMS工艺来实现微型化、高密度二维柔性超声换能器的制备。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113746371A
公开(公告)日：2021-12-03
申请号：CN202110998561.5
申请日：2021-08-27
Applicant: 西安交通大学
IPC: H02N2/18
Abstract: 本发明公开了一种叠层阵列简支梁压电振动能量收集器及能量收集方法，能量收集器，包括框架、共质量块和压电双晶片，共质量块设置于框架的轴心，共质量块上在其相对的两侧分别连接相同数量的压电双晶片，共质量块同一侧的压电双晶片分布于共质量块的不同厚度上，共质量块两侧的压电双晶片分别一一相对设置；压电双晶片的两端分别与共质量块和框架连接。本发明叠层阵列简支梁压电振动能量收集器，由于简支梁横向振动占用限幅间距对于叠层是共享的，因此封装体积小，发电能量密度高。共用质量块的叠层阵列压电输出相位一致，可直接串联或并联，从而实现不同的输出电压，适应接口电路输入电压范围。
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公开(公告)号：CN111289156B
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN202010121087.3
申请日：2020-02-26
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了基于静电激励压阻检测的差动式硅微谐振式压力传感器，包括谐振梁、耦合梁、拾振梁、固定电极、可动电极、质量块、可动锚点、固定锚点、硅岛。可动锚点与压力敏感膜通过硅岛固定连接，当压力敏感膜受到载荷变形，带动与之连接的可动锚点，可动锚点从而带动谐振梁产生变形，使谐振梁的内应力产生变化，从而改变谐振器的振动频率，谐振梁的振动频率通过拾振梁上的压敏电阻测得，拾振梁与耦合梁采用特殊设计方法，使谐振器在工作模态时，拾振梁上产生直拉直压的作用力，通过惠斯通电桥，即可对谐振梁的振幅进行线性输出。
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公开(公告)号：CN110518114B
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN201910702717.3
申请日：2019-07-31
Applicant: 西安交通大学
IPC: H01L41/09 , H01L41/314
Abstract: 本发明公开了变频自聚焦混合驱动收发一体化PMUT单元及其制备方法，其将传统CMUT单元的塌陷工作模式与PMUT单元的驱动方式进行结合。在超声发射状态，通过调节偏置电压控制处于振动薄膜塌陷区域与传感器基底的贴合状态，实现对振动薄膜刚度的大范围调控。同时，结合PMUT输出灵敏度不受空腔高度约束的结构设计灵活性，实现PMUT单元的变频高能超声输出。在超声接收状态，通过各个PMUT单元处于塌陷模式下的电容变化量来对入射超声波进行感知，从而极大提高传感器的接收灵敏度。
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公开(公告)号：CN111644362B
公开(公告)日：2021-03-16
申请号：CN202010537206.3
申请日：2020-06-12
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开了一种内嵌拱形薄膜驱动的PMUT单元及其制备方法，PMUT单元包括由上至下依次设置的振动薄膜、驱动层和衬底，驱动层包括支撑结构和驱动结构，衬底包括背腔、基底，其中背腔由驱动层和基底围合形成；驱动结构具有水平部分和多个拱形部分，拱形部分记为内嵌拱形驱动膜，内嵌拱形驱动层位于背腔正上方，水平部分下端面和基底上端面相接。该PMUT单元实现在振动薄膜面积相同情况下，提高谐振频率的目的，并使电极以及驱动层被密封在背腔中，与外界接触的只有起振动与支撑作用的振动薄膜，完全隔绝了PMUT芯片敏感元件部分与外界的直接接触，使PMUT更具耐久性。
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公开(公告)号：CN110518831B
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN201910721415.0
申请日：2019-08-06
Applicant: 西安交通大学
Abstract: 本发明公开一种面内双向振动体PZT能量收集器，包括外框架、L型压电悬臂梁、质量块、电极和封装外壳，外框架的形状为环形，L型压电悬臂梁和质量块设置于外框架的内圈，L型压电悬臂梁的一端与外框架连接，另一端与质量块连接；L型压电悬臂梁的内侧和外侧均设有电极，电极的一端延伸至封装外壳外部。L型压电悬臂梁上靠近外框架中心的一侧为L型压电悬臂梁内侧，远离外框架中心的一侧为L型压电悬臂梁外侧。本发明的面内双向振动体PZT能量收集器能够实现双向振动能量收集，其制备工艺简单，适合批量化生产。
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