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公开(公告)号：CN113376403B
公开(公告)日：2023-02-28
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：CN110467148B
公开(公告)日：2022-12-27
申请号：CN201910730860.3
申请日：2019-08-08
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
Abstract: 本发明涉及一种圆片级封装MEMS芯片结构及其加工方法，通过盖帽层、器件层和衬底层依次键合，形成一个可供器件层的梳齿微结构移动的空腔结构。封装腔体内电学信号首先通过衬底层上布置的双层金属引线的第一层引线跨越衬底键合密封环从结构侧面引出，在完成金属共晶键合圆片级真空封装后，通过在衬底晶圆背面金属电极对应位置进行深硅刻蚀形成通孔，利用导电材料填充通孔或形成导电硅柱，在背面进行电极引出。该结构可采用倒装焊的方式实现与信号处理电路集成，与从封装腔室内制作TSV通孔进行电学引出方式相比，避免了由于绝缘介质填充空洞造成的封装气密性问题，也避免了由于填充材料与硅材料热膨胀系数失配造成的温度稳定性和可靠性问题。
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公开(公告)号：CN112591705B
公开(公告)日：2022-10-28
申请号：CN202011507448.4
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SOI型MEMS结构及其加工方法，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。首先在器件层晶圆上加工形成锚区，在衬底层晶圆上加工形成电极焊盘和电极引线，通过硅‑硅直接键合的方式形成键合片，减薄键合片至所需厚度，刻蚀形成带电极引出的可动质量块结构。与传统SOG结构的带电极引出的可动质量块结构相比，本发明采用薄顶层硅的SOI晶圆作为衬底层，电极引线采用低阻硅材料，通过硅‑硅直接键合形成键合片，具有更高的键合强度和更好的机械可靠性；结构主要材料为硅材料，具有相同的热膨胀系数，避免了材料间的热失配，从而使所加工的产品具有更好的温度稳定性。
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公开(公告)号：CN112578146B
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202011449418.2
申请日：2020-12-09
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: G01P15/125 , G01P15/08 , G01P15/18
Abstract: 本发明公开了一种低交叉轴灵敏度的面外轴向检测MEMS电容式加速度计，涉及MEMS惯性器件领域。所述加速度计包括结构层、衬底层以及硅盖板。加速度计的敏感结构包括四组正交分布的敏感质量单元以及一个不平衡质量块。每组敏感质量单元与中心质量块通过两条连接梁相连。每个检测质量块中心包括两个锚点，每个锚点由两条弹性扭转梁连接到检测质量块。本发明的低交叉轴灵敏度的Z轴MEMS加速度计，其优点是具有大质量块的敏感结构，通过多差分质量块降低共模干扰，通过正交分布的敏感质量单元实现较低的交叉轴灵敏度。
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公开(公告)号：CN113702664A
公开(公告)日：2021-11-26
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113023663A
公开(公告)日：2021-06-25
申请号：CN202110194398.7
申请日：2021-02-20
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
Abstract: 本发明提供了一种全硅结构MEMS微流道散热器及其加工方法，由下至上包括依次键合的第一硅结构层(1)、第二硅结构层(2)和第三硅结构层(3)；在硅结构内部加工有微流孔和微流道，形成微流道通路，液体在微流道内部循环流动，将热量从待散热元件带走。整个微流道散热器均由高热导率的单晶硅材料构成，能够实现良好的散热效果；各层之间无中间层，避免了由于各层材料热膨胀系数不匹配造成的不同温度条件下结构弯曲形变，降低结构内部应力；单晶硅具有很高的杨氏模量，三层结构通过硅‑硅直接键合结合起来，具有很高的键合强度，提高结构可靠性。采用MEMS工艺加工，能够显著降低微流道散热器尺寸，实现批量化加工，降低生产成本。
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公开(公告)号：CN111115566A
公开(公告)日：2020-05-08
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：CN108658035A
公开(公告)日：2018-10-16
申请号：CN201810401010.4
申请日：2018-04-28
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
CPC classification number: B81B7/02 , B81B2201/0292 , B81C1/00015
Abstract: 本发明涉及一种带有背腔结构的MEMS空气质量流量计芯片制造方法，步骤为：硅片表面形成复合介质膜；用剥离法制备金属热敏电阻薄膜图形；在金属热敏电阻薄膜表面生长保护层；进行高温退火；去除焊盘上的保护层，露出焊盘的金属层；硅片背面光刻并进行干法刻蚀，形成背腔结构；芯片切割裂片，完成芯片加工。本发明在光刻、显影及等离子体打胶后引入了去离子水冲洗的步骤，可以有效去除等离子体清洗后在晶片表面的残余杂质，确保金属膜在介质膜上的粘附性，防止其脱落；本发明通过背面干法刻蚀工艺，实现背腔，可以有效防止湿法腐蚀中腐蚀液对正面图形结构的腐蚀作用。
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公开(公告)号：CN111115555B
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN201911329252.8
申请日：2019-12-20
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
Abstract: 本发明涉及一种用于MEMS晶圆级共晶键合封装的硅槽结构及制备方法，分布于硅盖板片正面键合环内侧及外侧的环状硅槽为防溢出硅槽，其宽度w1与键合环的宽度w2之比为R满足1/20≤R≤1/10；分布于键合环内部的方形硅槽为收纳硅槽，其边长为L，在键合环上横向、纵向等间距排布，间距d和边长L满足20μm≤d＝L≤w2/10；所述硅槽结构在共晶键合过程中被溢出的合金熔液填充，固化后形成楔形键合层结构。本发明采用深反应离子刻蚀技术，直接在硅盖板片正面键合环两侧及内部刻蚀出横截面为等腰倒梯形的硅槽结构，通过这些沟槽结构收纳在共晶键合过程中溢出的合金熔液，并通过合金熔液固化后形成的楔形的键合层结构来提高键合强度和密封效果。
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公开(公告)号：CN112158797B
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202010880769.2
申请日：2020-08-27
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
Abstract: 本发明公开了一种晶片键合过程中对准检测方法，包括：在上晶片非键合面制作上晶片辅助对准标记和上晶片主对准标记；在下晶片键合面制作下晶片辅助对准标记和下晶片主对准标记；利用主对准标记进行上下晶片的对准后上下晶片错开，露出下晶片辅助对准标记，测量露出的下晶片辅助对准标记与上晶片辅助对准标记的横纵向的位置偏差，计算出对准标记偏差，合理控制对准偏差范围。本发明可以加工出对准精度高的敏感芯片，实现非透明晶片键合前对准的定量测试，本发明能确保芯片的质量和成品率。
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