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:CN114323396B

    公开(公告)日:2022-11-11

    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。

    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。

    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:CN114279613B

    公开(公告)日:2022-11-11

    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。

    一种少模光纤光栅三参量复合传感器及其工作方法

    公开(公告)号:CN111504219A

    公开(公告)日:2020-08-07

    申请号:CN202010368586.2

    申请日:2020-05-01

    摘要: 一种少模光纤光栅三参量复合传感器及其工作方法,包括第一基座及第二基座,第一基座及第二基座相对的一端分别设置有第一支撑梁及第二支撑梁,中间设置有弹簧梁;第二基座正中设置有L-悬臂梁,L-悬臂梁、第一支撑梁、第二支撑梁、第一基座及第二基座顶部正中开设有凹槽,光纤粘贴于凹槽正中位置,光纤悬空处分别刻有少模光纤光栅和光纤光栅;少模光纤与单模光纤形成F-P腔,通过对F-P腔和少模光纤光栅信号的联合解调,得到温度和应变信号;在测量振动时,L-悬臂梁产生受迫振动,压缩或拉伸光纤光栅,通过对光纤光栅输出信号进行快速傅里叶变换,即可排除温度信号的干扰,得到振动信号。本发明具有结构简单、灵敏度及测量精度高及实用高效的优点。

    一种少模光纤光栅三参量复合传感器及其工作方法

    公开(公告)号:CN111504219B

    公开(公告)日:2021-11-16

    申请号:CN202010368586.2

    申请日:2020-05-01

    摘要: 一种少模光纤光栅三参量复合传感器及其工作方法,包括第一基座及第二基座,第一基座及第二基座相对的一端分别设置有第一支撑梁及第二支撑梁,中间设置有弹簧梁;第二基座正中设置有L‑悬臂梁,L‑悬臂梁、第一支撑梁、第二支撑梁、第一基座及第二基座顶部正中开设有凹槽,光纤粘贴于凹槽正中位置,光纤悬空处分别刻有少模光纤光栅和光纤光栅;少模光纤与单模光纤形成F‑P腔,通过对F‑P腔和少模光纤光栅信号的联合解调,得到温度和应变信号;在测量振动时,L‑悬臂梁产生受迫振动,压缩或拉伸光纤光栅,通过对光纤光栅输出信号进行快速傅里叶变换,即可排除温度信号的干扰,得到振动信号。本发明具有结构简单、灵敏度及测量精度高及实用高效的优点。