一种多级电热驱动MEMS执行器及其制造方法

    公开(公告)号:CN107628587B

    公开(公告)日:2019-07-23

    申请号:CN201710857898.8

    申请日:2017-09-21

    Inventor: 张霞 张大成

    Abstract: 本发明提供一种多级电热驱动MEMS执行器,包括一衬底和位于该衬底上的多级驱动单元,所述多级驱动单元的每一级驱动单元都包括一驱动端、一宽梁和一窄梁;所述宽梁和窄梁处于平行于所述衬底的同一平面内,一端共同连接于所述驱动端,另一端分别连接一支点;第一级驱动单元的支点固定于所述衬底上,并作为用于给第一级驱动单元供电的供电点;从第二级驱动单元算起的任意一级驱动单元的两个支点通过绝缘连接结构共同刚性连接于相邻上级驱动单元的驱动端,且每一支点还各连接一柔性供电结构的一端,所述柔性供电结构的另一端作为给所在级驱动单元供电的供电点。

    一种MEMS压阻式压力传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN105716750B

    公开(公告)日:2019-03-22

    申请号:CN201610037420.6

    申请日:2016-01-20

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种MEMS压阻式压力传感器及其制备方法。本发明首次提出具有回旋镖结构的硅应变膜,压敏电阻排布于回旋镖结构的应力集中处,提高了压阻式压力传感器的灵敏度和线性度;选择LPCVD的SiO2/Si3N4作为KOH腐蚀工艺的掩膜,提高了KOH背腔腐蚀工艺中掩膜对K+的阻挡特性从而保证传感器的高可靠性;采用了硅玻璃阳极键合工艺,其中的玻璃起到了应力缓冲的作用,提高了传感器在后续封装和测试中的稳定性。本发明的MEMS压阻式压力传感器同时具有较高的灵敏度和线性度,其制备方法兼容于通用的MEMS加工技术,产品可靠性以及成品率较高。

    一种热驱冲击试验机及一种在线检测系统和在线检测方法

    公开(公告)号:CN106197933B

    公开(公告)日:2018-06-19

    申请号:CN201610565292.2

    申请日:2016-07-18

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明提供一种热驱冲击试验机,包括:一热驱加载机构,包括两个加载热驱执行器,通过一加载放大杠杆连接,该加载放大杠杆的中点处连接一加载锯齿扣,该加载锯齿扣含有多个一类锯齿;该中点处还通过一单梁连接一冲击质量块和一负载储能弹簧;一热驱卸载机构,包括两个释放热驱执行器,通过一释放放大杠杆连接,该释放放大杠杆的中点处连接一释放锯齿扣,该释放锯齿扣含有一二类锯齿;一锯齿锁,包括两个互相平行的横梁,该两个横梁的一端设有一对三类锯齿,该三类锯齿与所述一类锯齿抵近并配合;另一端设有一对四类锯齿,该四类锯齿与所述二类锯齿抵近并配合。本发明另提供一种在线检测系统。本发明还提供一种在线检测方法。

    一种多级电热驱动大位移大转角MEMS执行器及其制造方法

    公开(公告)号:CN107628587A

    公开(公告)日:2018-01-26

    申请号:CN201710857898.8

    申请日:2017-09-21

    Inventor: 张霞 张大成

    Abstract: 本发明提供一种多级电热驱动大位移大转角MEMS执行器,包括一衬底和位于该衬底上的多级驱动单元,所述多级驱动单元的每一级驱动单元都包括一驱动端、一宽梁和一窄梁;所述宽梁和窄梁处于平行于所述衬底的同一平面内,一端共同连接于所述驱动端,另一端分别连接一支点;第一级驱动单元的支点固定于所述衬底上,并作为用于给第一级驱动单元供电的供电点;从第二级驱动单元算起的任意一级驱动单元的两个支点通过绝缘连接结构共同刚性连接于相邻上级驱动单元的驱动端,且每一支点还各连接一柔性供电结构的一端,所述柔性供电结构的另一端作为给所在级驱动单元供电的供电点。

    一种压阻式压力计芯片结构及其制备方法

    公开(公告)号:CN104697700B

    公开(公告)日:2017-07-14

    申请号:CN201510063605.X

    申请日:2015-02-06

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种压阻式压力计芯片结构及其制备方法,优选采用TSV和CMP工艺来实现。其中硅应变膜的厚度可以利用TSV工艺提前确定,在利用CMP工艺进行硅片减薄时可以自停止在TSV金属填充孔位置,可以大幅提高硅应变膜厚度的控制精度,大幅提高芯片成品率;在完成键合面金属引线和键合面绝缘介质隔离层的制备后利用CMP工艺对待键合硅面做平整化处理,可以有效的提高硅玻璃阳极键合的气密性和强度,提高芯片长期可靠性;同时,通过键合面绝缘介质隔离层的制备有效避免了阳极键合过程中的高能离子对键合界面金属引线的损耗,可以有效提高金属电信号连接的可靠性。

    一种新型热驱在线测试微结构冲击强度试验机及检测方法

    公开(公告)号:CN106370375A

    公开(公告)日:2017-02-01

    申请号:CN201510427254.6

    申请日:2015-07-21

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种新型热驱在线测试微结构冲击强度试验机及检测方法。该新型热驱片上试验机实现了即时的微结构冲击强度测试,利用热驱执行器实现自加载和卸载,排除人为偶然因素,极大地提高了测试准确度,同时利用热驱执行器和V型放大杠杆可以获得传统方法难以获得的大冲击和大冲击脉宽。同时基于该新型试验机提出的测试方法通过同次光刻同次刻蚀释放保证片上试验机的被测样品和实际工作的功能器件具有一致的冲击强度,排除了工艺误差带来的干扰。该方法针对不同尺寸的测试样品,通过调整试验机中冲击质量块以及柔性长梁尺寸保证试验机能够产生高强度的冲击载荷。该方法在获取冲击断裂加速度时,通过记录实际断裂加载挠度,利用商业ansys软件建立力学模型,随后将容易记录的加载位移代入力学模型来获取难以测量的冲击加速度和产生的应力峰值。

    一种体硅谐振式压力传感器的圆片级真空封装方法

    公开(公告)号:CN104003350B

    公开(公告)日:2016-08-24

    申请号:CN201410205595.4

    申请日:2014-05-15

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明涉及一种应用于体硅谐振式压力传感器的圆片级封装方法,其步骤包括:1)根据谐振式压力传感器的结构选取合适的SOI硅片和进行阳极键合的玻璃片;2)对SOI硅片的器件层进行台阶刻蚀,形成器件结构;3)去除部分埋氧层,释放器件结构;4)将SOI片和玻璃片进行真空阳极键合;5)对硅片进行减薄;6)通过光刻定义引线窗口,然后刻蚀硅,露出埋氧层;7)去除引线窗口内的埋氧层;8)在硅片表面淀积二氧化硅,形成电学隔离;9)对淀积的二氧化硅进行刻蚀,形成pad孔;10)淀积金属pad。本发明采用圆片级封装,工艺流程简单,能够大大降低体硅谐振式压力传感器的真空封装成本。

    一种增强SOG工艺微结构键合强度的方法

    公开(公告)号:CN103011056B

    公开(公告)日:2015-12-02

    申请号:CN201210501839.4

    申请日:2012-11-29

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开一种增强SOG工艺微结构键合强度的方法,该方法采用由多个锚点构成的组合式锚点结构进行微结构键合。该组合式锚点优选为阵列形式。可以通过拉伸或者剪切断裂试验确定使组合式锚点结构的键合强度最大的锚点数目,并作为组合式锚点中锚点的数目。可以通过光刻允许的最小间距、保持有利于应力释放的极限间距两个因素确定组合式锚点中锚点间的间隙尺寸。本发明还提供一种采用所述组合式锚点结构MEMS器件。本发明通过对锚点的分布进行合理的设计以减小工艺过程中带来的热失配应力,从而增强基于SOG工艺制造的微结构的键合强度,能够显著提高工艺成品率,提高基于SOG工艺制造的MEMS器件的可靠性。

    基于表面牺牲层工艺的MEMS器件自封装制备方法

    公开(公告)号:CN103072941B

    公开(公告)日:2015-09-23

    申请号:CN201310012777.5

    申请日:2013-01-14

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明提供一种基于表面牺牲层工艺的MEMS器件自封装制备方法,其步骤包括:在基片上淀积并制作衬底保护层、下电极和下电极保护层,并化学机械抛光下电极保护层的表面;采用表面牺牲层工艺制作第一层牺牲层和MEMS器件的结构层;在结构层上淀积金属层;采用表面牺牲层工艺制作第二层牺牲层和封装层,并制作封装区域内外互联部分;湿法腐蚀所有牺牲层,释放MEMS器件结构并利用粘附效应完成自封装。本发明适用于红外传感器等具有可动结构的MEMS器件,可使MEMS器件本身和封装一起完成,能够缩短封装周期,提高工艺质量和成品率,降低封装成本。

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