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公开(公告)号：CN109782023B
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN201910078547.6
申请日：2019-01-25
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01P21/00
Abstract: 本发明提供了一种通过旋转调制法测量加速度计高阶项系数的方法，包括：(1)使加速度计以第一旋转频率匀速转动并采集加速度计的输出作为第一输出；通过改变旋转频率使加速度计以第二旋转频率匀速转动并采集加速度计的输出作为第二输出，反复N次，采集到N组不同旋转频率下的加速度计输出；(2)利用旋转频率对步骤(1)中得到的相应的输出进行解调处理，将解调后的数据进行低通滤波，并将低通滤波后的一倍频幅值关于旋转频率进行拟合，获得加速度计的交叉耦合系数和二阶非线性系数。本发明利用旋转调制将加速度计的高阶项系数调制到特定频率，然后通过改变转速，利用高阶项系数与转速之间的依赖关系，实现对高精度加速度计的高阶项系数的检测。
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公开(公告)号：CN109341744B
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN201811471282.8
申请日：2018-12-03
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01D18/00
Abstract: 本发明提供了一种变面积式位移电容检测装置，包括：变面积式位移电容检测结构、驱动电压模块和电荷放大器；变面积式位移电容检测结构包括：检测电容和移动块；驱动电压模块产生用于位移电容检测的正负驱动载波且分别加载在所述检测电容上；电荷放大器包括：反馈电容、反馈电阻和运算放大器，电荷放大器用于将微小位移引起的差分电容变化与反馈电容作比并转化为电压信号；当对外界位移进行检测时，检测方向上的位移使检测电容的正对面积发生改变，从而使检测电容的大小发生变化，通过对由于面积变化产生的电容变化进行检测，实现位移检测的目的；消除了动定极板间距变化对差分电容的影响，提高了位移电容检测精度。
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公开(公告)号：CN108151735B
公开(公告)日：2020-05-19
申请号：CN201711295820.8
申请日：2017-12-08
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01C21/16
Abstract: 本发明公开了一种利用SOI片制作高精度MEMS惯性传感器的方法，主要包括以下步骤：(1)处理SOI片：在SOI片的器件层上制作驱动电容极板和封装凸点，采用深硅刻蚀工艺加工刻蚀槽直至SOI片的牺牲层，完成硅基检验质量块和弹簧的一体化加工；在支撑层上制作掩膜，采用深硅刻蚀工艺制作释放孔结构直至SOI片的牺牲层；通过释放孔刻蚀SOI片的牺牲层，使可活动的部件被释放；(2)制作盖板；(3)将SOI片与盖板两者进行对准封装，形成MEMS惯性传感器。本发明通过对关键器件层、支撑层的选取，以及对电容位移检测方式进行改进，与现有技术相比能够有效制作大检验质量块和较高的电容位移检测精度、解决MEMS惯性传感器精度不高的问题。
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公开(公告)号：CN109085382B
公开(公告)日：2019-11-12
申请号：CN201810720730.7
申请日：2018-06-29
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01P15/125
Abstract: 本发明公开了一种基于机械超材料的加速度敏感机构及复合灵敏度微机械加速度计，加速度计包括加速度敏感机构、位移传感机构和灵敏度切换执行机构；加速度敏感机构包括质量块、折叠梁和机械超材料周期性结构；折叠梁的一端和机械超材料周期性结构的一端分别与质量块的两端相连，折叠梁用于为加速度敏感机构提供正刚度，机械超材料周期性结构用于提供随位移变化呈现正、负相间的刚度；灵敏度切换执行机构用于控制质量块移动到不同的刚度区域。本发明采用机械超材料周期性结构和折叠梁串行连接的方式，形成具有多个不同斜率的应力应变线性区域的柔性结构；可使加速度敏感机构的柔性结构在不同位置处具有不同的刚度，因而具有多个灵敏度。
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公开(公告)号：CN110231662A
公开(公告)日：2019-09-13
申请号：CN201910542375.3
申请日：2019-06-21
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开一种基于抗磁体悬浮的MEMS惯性传感器的制备方法，包括：在SOI硅片的支撑层确定四个待刻蚀的刻蚀槽的位置；在SOI硅片的支撑层刻蚀出四个待刻蚀的刻蚀槽；在SOI硅片的器件层刻蚀出多个绝缘层释放孔；通过绝缘层释放孔去除支撑层中间区域对应的绝缘层得到刻蚀槽；在槽壁对称装置抗磁材料，并将两个装置抗磁材料的刻蚀槽对准封装；在上刻蚀槽外侧顶部装置固定永磁体，以提供作用于悬浮永磁体的悬浮力；在两个刻蚀槽围成的封闭空间内放置悬浮永磁体；抗磁材料向悬浮永磁体提供抗磁力；当悬浮永磁体的位置发生变化时，抗磁力作为类弹性恢复力，悬浮永磁体的位移用于确定外界惯性加速度。本发明制备的惯性传感器不受摩擦力的影响。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108152862B
公开(公告)日：2019-07-23
申请号：CN201711296995.0
申请日：2017-12-08
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01V7/00
Abstract: 本发明公开一种重力加速度传感器，包括：弹簧质量块结构，位移传感组件，上盖板结构以及下盖板结构；弹簧质量块结构包括：外框架、检验质量以及弹簧结构，检验质量在弹簧结构的约束下受外界力的作用而运动；位移传感组件包括：驱动周期阵列极板和拾取周期阵列极板，驱动周期阵列极板和拾取周期阵列极板的位置交错相对，形成电容器；当平行于驱动周期阵列极板或拾取周期阵列极板方向的重力加速度分量发生变化时，检验质量运动使得电容器的相对极板面积发生变化，通过检测电容的变化量确定该方向重力加速度分量的变化量，当重力加速度传感器在Z轴方向工作时，检验质量在重力作用下下垂位移为一个或多个阵列周期。本发明可以实现三分量重力测量。
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公开(公告)号：CN109341744A
公开(公告)日：2019-02-15
申请号：CN201811471282.8
申请日：2018-12-03
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01D18/00
Abstract: 本发明提供了一种变面积式位移电容检测装置，包括：变面积式位移电容检测结构、驱动电压模块和电荷放大器；变面积式位移电容检测结构包括：检测电容和移动块；驱动电压模块产生用于位移电容检测的正负驱动载波且分别加载在所述检测电容上；电荷放大器包括：反馈电容、反馈电阻和运算放大器，电荷放大器用于将微小位移引起的差分电容变化与反馈电容作比并转化为电压信号；当对外界位移进行检测时，检测方向上的位移使检测电容的正对面积发生改变，从而使检测电容的大小发生变化，通过对由于面积变化产生的电容变化进行检测，实现位移检测的目的；消除了动定极板间距变化对差分电容的影响，提高了位移电容检测精度。
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公开(公告)号：CN108039338A
公开(公告)日：2018-05-15
申请号：CN201711193289.3
申请日：2017-11-24
Applicant: 华中科技大学
IPC: H01L21/768
Abstract: 本发明属于微纳加工制造领域，更具体地，涉及一种消除介质层针孔缺陷影响的方法。本发明介质层位于第一金属层与第二金属层之间，其为第一金属层与第二金属层之间的电气绝缘层，通过在沉积第二金属层之前，将第一金属层连同表面沉积的介质层进行湿法刻蚀，刻蚀液通过介质层中的针孔缺陷进入第一金属层表面，发生第一金属层的各向同性刻蚀，使得第一金属层形成无金属区域，无金属区域的横向尺寸大于针孔缺陷的横向尺寸，纵向尺寸等于第一金属层的厚度，这样再沉积上层金属即第二金属层时就不会在两金属层之间形成导通，由此解决现有技术的介质层薄膜IMD中普遍存在的针孔缺陷带来的金属层间短路引起的良品率下降的技术问题。
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公开(公告)号：CN104340955B
公开(公告)日：2016-04-20
申请号：CN201410464700.6
申请日：2014-09-12
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种微型皮拉尼计与体硅器件集成加工的方法。集成加工的方法包括：在硅基片正面制备体硅器件所需的绝缘层及电路引线；在硅基片的背面或正面沉积一层绝缘隔热材料，刻蚀去除其四周部分得到绝缘隔热层；在绝缘隔热层上制备加热体和电极；在没有加热体的一面制备图形化的光刻胶掩膜；在有加热体的一面沉积金属膜；将金属膜粘贴在表面有氧化层的硅托片上；对有光刻胶掩膜的一面进行感应耦合等离子体干法刻蚀，刻穿硅基片；去除光刻胶掩膜和金属膜，得到集成结构。本发明能有效提高皮拉尼计的制备与其它工艺的兼容性，解决皮拉尼计与体硅器件集成封装工艺难度大，风险高，成本高且产量低的技术问题。
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公开(公告)号：CN103950887B
公开(公告)日：2016-01-20
申请号：CN201410140457.2
申请日：2014-04-09
Applicant: 华中科技大学
IPC: B81C1/00
Abstract: 本发明公开了一种深硅刻蚀方法，包括如下步骤：（1）在硅片表面制备图形化的光刻胶掩膜；（2）对硅片进行深感应耦合等离子体干法刻蚀，包括多个刻蚀阶段，每个刻蚀阶段均在感应耦合等离子体机内，通过钝化、轰击和刻蚀三个步骤交替循环加工完成，随着刻蚀深度的增加，各刻蚀阶段中轰击步骤的轰击强度逐渐增强。本发明有效解决了现有技术中侧壁垂直度及粗糙度难以控制以及大刻蚀深度难以实现的问题，在提高刻蚀效率的同时，提高了对光刻胶的选择比，刻蚀槽侧壁垂直度高，粗糙度小，刻蚀深度大。
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