一种可批量化加工的振动能量收集摩擦纳米发电机结构

    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分类号: H02N1/04

    摘要: 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。

    基于多梳齿阵列的MEMS电容式微力传感器及去耦合测试方法

    公开(公告)号:CN114383762A

    公开(公告)日:2022-04-22

    申请号:CN202210028939.3

    申请日:2022-01-11

    IPC分类号: G01L1/14 G01D21/02 B81B7/02

    摘要: 基于多梳齿阵列的MEMS电容式微力传感器及去耦合测试方法,传感器包括通过支撑梁固定在边框上的质量块,质量块、支撑梁悬空,质量块外侧布置运动限位结构;质量块前端设置有一个凸起的探针,质量块末端布置有动梳齿阵列组,与动梳齿阵列组配合构成差分梳齿电容阵列的定梳齿阵列组连接在边框上;质量块由x方向刚度高的支撑梁支撑,y方向为其工作敏感方向,动梳齿阵列组、定梳齿阵列组偏离质量块中心布置;去耦合测试时,将定梳齿阵列中具有相同间距/面积变化趋势的阵列进行电气连接,其与质量块上的动梳齿阵列接入到常规电容检测方法进行差分检测;同时驱动定梳齿阵列施加不同的交流电势调整传感器的检测量程;本发明用于亚nN‑μN量级微力的测量。

    基于倒装技术的压力传感器芯片、封装结构与制备方法

    公开(公告)号:CN114323406A

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202111668359.2

    申请日:2021-12-30

    IPC分类号: G01L9/04

    摘要: 本发明公开了基于倒装技术的压力传感器芯片、封装结构与制备方法,适用于爆炸冲击波压力场高动态测量。本发明压力传感器芯片包括压力敏感芯片与转接板,其中压力敏感芯片采用压阻式原理,设置有感受外界压力变化的岛膜结构,通过将应力敏感梁、敏感电阻与背腔布置在非承压面,保证压力敏感面为平面,同时传感器整体采用齐平式封装的结构,保证与压力介质接触面为平面,避免传统倒装压力芯片在风动压测量过程中,压力介质须绕射芯片背腔到达压力敏感面,从而造成传感器动态测量精度低、频率响应不足的问题。而转接板采用硅通孔或玻璃通孔的方式,实现电信号的无引线传输,避免了常规金丝引线引起的断裂与短路状况,提升传感器的工作可靠性。

    一种MEMS电容式六轴力传感器芯片及其制备工艺

    公开(公告)号:CN114323396A

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202111595513.8

    申请日:2021-12-23

    IPC分类号: G01L5/165 B81B7/02 B81C1/00

    摘要: 一种MEMS电容式六轴力传感器芯片及其制备工艺,芯片包括由上向下设置的高阻硅器件层、低阻硅器件层和玻璃器件层,通过硅‑硅键合和硅‑玻键合形成一种三明治结构;高阻硅器件层包括第一中心刚体和载荷传递结构;低阻硅器件层包括第二中心刚体,第二中心刚体四周和电极形成梳齿电容,第二中心刚体一方面与第一中心刚体键合为一体,另一方面作为梳齿电容动极板的公共电极;玻璃器件层包括玻璃基底,以及玻璃基底上的平板电容极板、外部焊盘、内部焊盘、金属引线等金属层结构;制备工艺包括硅器件层的加工工艺、玻璃器件层的加工工艺、硅‑玻键合工艺和划片;本发明实现六轴力或力矩的解耦输出,具有量程大、灵敏度高、串扰误差小、微型化等优点。

    基于电容检测原理的MEMS六轴力传感器芯片及其制备方法

    公开(公告)号:CN114279613A

    公开(公告)日:2022-04-05

    申请号:CN202111592764.0

    申请日:2021-12-23

    IPC分类号: G01L5/165 B81B7/02

    摘要: 一种基于电容检测原理的MEMS六轴力传感器芯片及其制备方法,芯片由载荷传递层、绝缘层、梳齿电容层和玻璃层由上向下组合而成,层间通过硅‑玻阳极键合和硅‑硅键合连接为一个整体;载荷传递层包括载荷传递层固定区和通过T型梁连接的载荷传递层中心刚体;绝缘层包括绝缘层固定区和其内部的可移动区;梳齿电容层包括梳齿动极板电极、梳齿电容、梳齿电容层中心刚体、梳齿定极板电极、Z型导电支撑梁和隔离沟道;玻璃层包括玻璃腔体、以及制备在玻璃腔体上的平板电容极板、内部电极焊盘、金属引线和外部焊盘;本发明芯片在工作时,能够检测六个方向上的力和力矩,具有量程大、灵敏度高、交叉轴灵敏度小和体积小等特点。

    一种面内双轴压阻加速度传感器芯片及其制备方法

    公开(公告)号:CN110371921B

    公开(公告)日:2022-04-05

    申请号:CN201910644481.2

    申请日:2019-07-17

    IPC分类号: B81B7/02 B81C1/00 G01P15/12

    摘要: 一种面内双轴压阻加速度传感器芯片及其制备方法,芯片采用SOI硅片制成,包括芯片外框架,芯片外框架每一侧中部设有固定岛,支撑梁为“L”型结构,其较长段的一端通过固定岛固定于芯片外框架,另外较短段依次与延伸梁和质量块相连,敏感压阻微梁设置于延伸梁末端与固定岛之间的间隙处;所有八个质量块通过铰链梁连接处正方形;敏感压阻微梁上的压敏电阻通过金属引线和焊盘连接构成惠斯通全桥电路;延伸梁作为连接敏感压阻微梁和支撑梁与质量块的中间结构,将质量块运动状态的改变传递给敏感压阻微梁;本发明将支撑元件与敏感元件进行了分离,提高了压阻式加速度传感器的动态性能和适用范围,制备方法简单,可靠性高。

    用于人体运动能量收集的能量收集器及装置及方法

    公开(公告)号:CN114244056A

    公开(公告)日:2022-03-25

    申请号:CN202111583234.X

    申请日:2021-12-22

    摘要: 本发明公开了用于人体运动能量收集的能量收集器及装置及方法,能量收集器包括弹性基底、电磁发电机、压电发电机和摩擦发电机,弹性基底的形状为环形;电磁发电机的第一载体封装盒和第二载体封装盒分别设置于弹性基底内表面且上下正对,并分别设有磁铁和带铁芯线圈,磁铁和带铁芯线圈相对设置;摩擦发电机的电极层设置于第一载体封装盒的下表面,介电层设置于电极层的下表面,金属层设置于第二载体封装盒的上表面,金属层与介电层之间具有空隙;压电发电机的第一压电单晶片和第二压电单晶片分别对称设置于弹性基底左右两侧的内壁。本发明将电磁式、压电式和摩擦电结合来收集人体产生的能量。三种发电机优势互补,提高了能量收集器的工作效率。