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公开(公告)号：CN115201515A
公开(公告)日：2022-10-18
申请号：CN202210743282.9
申请日：2022-06-27
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: G01P15/125
Abstract: 本发明提出一种单质量三轴MEMS加速度计敏感结构，实现三个轴向加速度的检测。通过结构对称性设计、检测差分设计、“工”字型弹性梁设计、交叉轴解耦设计显著降低交叉轴耦合。将检测梳齿锚区位置设计在结构轴线两侧附近，降低了温度变化过程中检测锚区在垂直于结构轴线方向上的位移，降低了环境温度变化时热应力对检测电容间隙变化的影响，提高加速度计输出特性的温度稳定性。
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公开(公告)号：CN111780737B
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202010581794.0
申请日：2020-06-23
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: G01C19/5621 , G01C19/5614 , G01C19/5726 , G01C19/5733 , G01C19/56
Abstract: 本发明公开了一种基于音叉驱动效应的高精度水平轴硅微陀螺仪，包括：包括盖帽层、陀螺仪敏感结构和衬底层；其中，盖帽层和衬底层相连接组成内部真空结构，陀螺仪敏感结构设置于内部真空结构；陀螺敏感结构包括第一驱动梳齿组、第二驱动梳齿组、第三驱动梳齿组、第四驱动梳齿组、第一驱动检测梳齿、第二驱动检测梳齿、第三驱动检测梳齿、第四驱动检测梳齿、第一驱动弹性梁组、第二驱动弹性梁组、第一检测弹性梁组、第二检测弹性梁组、锚区组、第一质量块、第二质量块、耦合弹性梁、第一驱动框架和第二驱动框架。本发明实现了俯仰和滚动角速率的测量，并减小了惯性测量单元的体积。
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公开(公告)号：CN114234949A
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202111357289.9
申请日：2021-11-16
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: G01C19/5733 , B81B3/00 , B81B7/02
Abstract: 本发明公开了一种具有应变自抵消的抗过载MEMS可动结构，包括：第一可动质量块、第二可动质量块、第一结构单元、第二结构单元、第三结构单元、第四结构单元、第一抗过载固定锚区、第二抗过载固定锚区、第一抗过载应变梁、第二抗过载应变梁、第一抗过载支撑梁和第二抗过载支撑梁；其中，第一结构单元、第二结构单元、第三结构单元和第四结构单元的结构相同，均包括质量块梳齿、驱动梳齿、驱动梳齿锚区、转动振动梁、转动调整梁、弯曲振动梁固定锚区、弯曲振动梁、应力释放梁。本发明避免可动MEMS结构在运动方向受到大冲击时，由于结构位移过大造成结构断裂，可应用于MEMS陀螺结构设计中，提高结构抗过载特性，提高谐振频率稳定性，降低驱动检测正交耦合。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112551474A
公开(公告)日：2021-03-26
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：CN112284368A
公开(公告)日：2021-01-29
申请号：CN202010997288.X
申请日：2020-09-21
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
IPC: G01C19/5621 , G01C19/5733
Abstract: 本发明公开了一种全差分高精度X轴硅微陀螺仪，包括质量块组、驱动单元、检测单元。驱动单元接收外部输入的电信号，产生静电力，驱动质量块沿X方向做简谐振动；质量块组中各质量块在作简谐振动的同时敏感外界绕Y轴的角速率，受到科里奥利力沿Z轴方向振动，在Z轴方向上产生位移；检测单元，将各质量块在Z轴方向上的位移，转换成电信号输出。质量块组采用全对称的四质量块结构设计，形成全差分输出，可以有效减小检测相对非线性误差，提高检测灵敏度，同时可减小外界因素对陀螺性能的影响，环境适应性强。驱动单元和检测单元采用机械解耦结构设计，可有效的减小驱动模态和检测模态的机械耦合，提高检测精度。
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公开(公告)号：CN111908418A
公开(公告)日：2020-11-10
申请号：CN202010675643.1
申请日：2020-07-14
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
Abstract: 本发明涉及一种高均匀性的大质量块MEMS结构与制备方法，通过衬底层和结构层晶圆键合与刻蚀技术，形成由固定锚区支撑的可动质量块结构。首先在衬底层或结构层晶圆上经光刻、刻蚀形成锚区，通过晶圆键合的方式形成键合片，减薄键合片至所需厚度，刻蚀形成可动质量块结构。为满足大质量块MEMS结构厚度高均匀性加工要求，在质量块底部设计减薄支撑锚区，晶圆键合后该锚区对质量块起到支撑作用。刻蚀时将对应位置处结构层去除，释放质量块。与传统的MEMS可动质量块结构加工方式相比，该结构在质量块底部设计有支撑锚区，避免了在减薄过程中，由于晶圆内外气压差和所施加的压力造成悬空的可动质量块处减薄厚度不均匀的问题。
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公开(公告)号：CN108529550B
公开(公告)日：2019-12-20
申请号：CN201810401013.8
申请日：2018-04-28
Applicant: 北京航天控制仪器研究所
Abstract: 本发明涉及一种基于晶圆键合工艺的圆片级封装MEMS芯片结构及其制造方法，MEMS芯片包括衬底层、器件层、盖帽层三层结构，三层结构键合在一起，形成一个可供器件层上的梳齿微结构移动的空腔结构；衬底层上布有电极图形，并采用共面电极实现空腔结构内的器件层结构与空腔外电极焊盘的互联；在器件层与衬底的键合面上，具有阵列凹坑结构。并且在器件层的键合密封环上有贯通于密封腔内外的凹槽结构，凹槽结构在晶圆键合后将被键合介质与硅的共晶体所填充。该结构有助于提高金‑硅键合强度，并能够有助于提高真空密封的真空度。在该结构的制造工艺中，使用气态HF对键合表面进行处理，去除表面的二氧化硅，保障金‑硅键合强度的同时避免微结构的粘连。
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公开(公告)号：CN110467148A
公开(公告)日：2019-11-19
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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