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公开(公告)号：CN114236177B
公开(公告)日：2024-05-31
申请号：CN202111402085.2
申请日：2021-11-19
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: G01P15/125 , G01P15/08
Abstract: 一种阵列式扭摆加速度计，包含由4个或6个或8个敏感质量单元组成的阵列式敏感结构，其中，每两个相邻的敏感质量单元排布方向相反；每两个相间的敏感质量单元排布方向相同，且通过连接横梁形成刚性连接，连接横梁两端布置有应力释放结构。每个敏感质量单元中的敏感质量块采用三锚点四扭转梁结构，包含四条扭转梁和三个锚点，其中位于敏感质量块内部的锚点通过两条弹性扭转梁连接到敏感质量块，位于敏感质量块两侧的两块锚点分别通过一条弹性扭转梁连接到敏感质量块。敏感结构外侧布置有等电位锚点，在加速度计的阵列式敏感结构与电极间形成电学连接。
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公开(公告)号：CN111908419B
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN202010676881.4
申请日：2020-07-14
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
Abstract: 本发明涉及一种三明治式MEMS器件结构，包括衬底电极层、结构层、盖板层。衬底电极层通过第一键合层与结构层键合，结构层通过第二键合层与盖帽层键合；衬底电极层上加工若干衬底电极，盖帽层上加工若干盖板电极，结构层上加工质量块、锚区及弹簧梁、激励电极、拾振电极；衬底电极层包括绝缘层等，质量块通过锚区及弹簧梁和质量块电极引线引出，激励电极、拾振电极分别通过衬底电极层上的对应的激励电极引线和拾振电极引线引出；本发明中质量块上下双侧电极结构即三明治式结构的设计，能避免质量块在其与衬底电极间的静电力以及应力的作用下，偏离平衡位置，从而使器件具有更好的一致性和温度稳定性。
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公开(公告)号：CN111115566B
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN201911358916.3
申请日：2019-12-25
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
Abstract: 本发明公开了一种用于MEMS晶圆级封装的应力补偿方法，加工封帽层硅片时，在其背面加工出与正面完全镜像对称的二氧化硅图形结构；再将封帽层硅片和器件层硅片通过Si‑SiO2键合在一起形成SOI片，然后完成器件层的加工；加工衬底层硅片时，在其背面加工出与正面完全镜像对称的SiO2/W/SiO2/Au膜层结构；最后将背面镜像膜层结构加工的SOI片与衬底层硅片键合在一起，完成封装。本发明利用镜像对称补偿法，平衡待键合片两侧的薄膜应力，解决MEMS晶圆级键合封装工艺过程中晶圆挠曲过大导致的键合对准偏差大、键合强度低的问题。
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公开(公告)号：CN113702664B
公开(公告)日：2023-03-10
申请号：CN202110820823.9
申请日：2021-07-20
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: G01P15/125
Abstract: 本发明涉及一种宽频带MEMS加速度计及其制备方法，该方法包括如下步骤：从系统函数波特图得出宽频加速度计需要的带宽对应的谐振频率和Q值，通过梁结构控制谐振频率，在圆片级封装键合阶段控制腔内气体压力来控制Q值。结构的加工是在SOI片上进行活动腔体的加工，再干法加工出梳齿结构，电极片采用底层连线，中间绝缘层，上层键合金属区分布。本发明可以加工出一种宽频梳齿加速度计敏感芯片，实现宽带宽加速度计的应用，本发明能确保芯片的质量和成品率。
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公开(公告)号：CN115571845A
公开(公告)日：2023-01-06
申请号：CN202211035006.3
申请日：2022-08-26
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: B81B7/02
Abstract: 本发明涉及一种MEMS器件电极布局结构，属于微机电系统制造技术领域。包括MEMS敏感结构、MEMS敏感结构固定锚区、MEMS电极引线、MEMS电极铺地区、MEMS绝缘层接触孔、MEMS电极引出焊盘和MEMS电极铺地引出焊盘，MEMS敏感结构通过MEMS敏感结构固定锚区与衬底片固定，并与分布于衬底片上的MEMS电极引线连接；衬底片上制备有多层金属层，在各层金属层间有绝缘层；在各金属层中制备MEMS电极引线，各层MEMS电极引线通过MEMS绝缘层接触孔穿通绝缘层实现电学连接；在各层金属层中MEMS电极引线以外的区域铺设MEMS电极铺地区。本发明有效降低电磁干扰与信号串扰，降低信号噪声水平。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112758888B
公开(公告)日：2022-12-27
申请号：CN202110193837.2
申请日：2021-02-20
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: B81C1/00
Abstract: 本发明提供了一种带有硅通孔的硅MEMS微结构的加工工艺，用于在硅结构内加工形成硅槽和硅通孔，包括在硅结构晶圆一侧制作光刻胶和第一铝或钛金属膜，加工后分别作为硅通孔和硅槽的刻蚀工艺图形掩模，同时在硅结构晶圆另一侧淀积第二铝或钛金属膜作为刻蚀阻挡层。本发明中，采用的铝或钛金属膜与硅具有良好的黏附性，且在硅刻蚀过程中具有很高的刻蚀选择比；在硅硅结构晶圆单侧制作刻蚀图形掩模，并在另一侧制备刻蚀阻挡层，从单侧进行硅刻蚀能够避免通孔刻蚀穿通后晶圆背面气体漏率增大，造成由于刻蚀均匀性需继续刻蚀时，刻蚀速率异常和图形陡直度变差问题；采用金属膜作为刻蚀阻挡层，能够避免通孔底部电荷积累造成的刻蚀结构底部损伤问题。
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公开(公告)号：CN112551474B
公开(公告)日：2022-05-24
申请号：CN202011449368.8
申请日：2020-12-09
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
Abstract: 本发明涉及一种具有面内止挡的MEMS可动结构，包括固定锚区、可动结构弹性梁、质量块框架、质量块、止挡弹性梁、止挡块、质量块梳齿、驱动梳齿以及驱动梳齿锚点。采用弹性梁支撑止挡块，当质量块位移过大与弹性梁碰撞时，弹性梁形变提供缓冲，避免结构损伤。止挡块与质量块连接在相同的固定锚区上，具有相同的电位，不会发生电学短路。在弹性梁不同位置设计不同尺寸的止挡块，质量块位移过大时首先与伸长量最大的止挡块接触，位移继续增大时，质量块才与其他止挡块接触，使大冲击下止挡块弹性梁刚度提高，降低冲击位移，满足不同大小冲击止挡需求，避免结构损伤。降低止挡结构与质量块间接触面积，避免结构在清洗过程中由于液体表面张力造成吸附粘连。
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公开(公告)号：CN113376403A
公开(公告)日：2021-09-10
申请号：CN202110518255.7
申请日：2021-05-12
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
Abstract: 本发明公开了一种有冗余功能的MEMS加速度计检测模块及其制作方法，其中，该模块包括电路板、四个定位孔、金属底座、四个定位柱、三个固定块、垫片、MEMS芯片、ASIC芯片、电源管理芯片和盖板；其中，金属底座的四个角上分别设置有定位柱；电路板的四个角上开设有与每个定位柱相对应的定位孔，电路板通过定位孔套设于每个定位孔相对应的定位柱；电路板的一个对角线上设置有三个固定块；每个固定块的上表面设置有垫片，垫片的上表面设置有MEMS芯片，MEMS芯片的上表面设置有ASIC芯片；电源管理芯片设置在电路板上；盖板与金属底座的顶部相连接。本发明提高了单通道检测的可靠性，又隔离了来自金属外壳的应力，还提供了均匀的温度环境。
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公开(公告)号：CN112758888A
公开(公告)日：2021-05-07
申请号：CN202110193837.2
申请日：2021-02-20
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: B81C1/00
Abstract: 本发明提供了一种带有硅通孔的硅MEMS微结构的加工工艺，用于在硅结构内加工形成硅槽和硅通孔，包括在硅结构晶圆一侧制作光刻胶和第一铝或钛金属膜，加工后分别作为硅通孔和硅槽的刻蚀工艺图形掩模，同时在硅结构晶圆另一侧淀积第二铝或钛金属膜作为刻蚀阻挡层。本发明中，采用的铝或钛金属膜与硅具有良好的黏附性，且在硅刻蚀过程中具有很高的刻蚀选择比；在硅硅结构晶圆单侧制作刻蚀图形掩模，并在另一侧制备刻蚀阻挡层，从单侧进行硅刻蚀能够避免通孔刻蚀穿通后晶圆背面气体漏率增大，造成由于刻蚀均匀性需继续刻蚀时，刻蚀速率异常和图形陡直度变差问题；采用金属膜作为刻蚀阻挡层，能够避免通孔底部电荷积累造成的刻蚀结构底部损伤问题。
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公开(公告)号：CN112624031A
公开(公告)日：2021-04-09
申请号：CN202011507466.2
申请日：2020-12-18
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
Abstract: 本发明提供了一种带有过刻蚀阻挡层的MEMS结构及其制备方法，包括上层器件层、底层衬底层和中间的锚区层，通过衬底层和器件层晶圆键合与刻蚀技术，形成由锚区支撑的可动质量块结构。与传统SOG结构的带电极引出的可动质量块结构相比，本发明在器件层底部生长过刻蚀阻挡金属层，当刻蚀深度达到器件层厚度时，过刻蚀阻挡层能阻挡进一步刻蚀，避免损伤衬底层，且不会产生反溅。与在衬底电极层表面生长刻蚀阻挡层相比，该过刻蚀阻挡层具有更好的阻挡效果，且能避免刻蚀聚合物沉积在结构底部；完成结构加工后通过湿法腐蚀等方式选择性去除过刻蚀阻挡层，即可得到最终需要的MEMS产品结构。
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