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公开(公告)号：CN109987570B
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN201910279116.6
申请日：2019-03-29
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了基于电磁激励单晶硅谐振梁的热电变换器结构及其制造方法。热电变换器由键合在一起的谐振梁芯片(1)和上盖板(2)组成。加热电阻(4)制作在上盖板(2)的绝热薄膜(5)上。谐振梁(3)的主体材料是单晶硅，采用电磁激励和电磁检测模式，其上制作有激励导线(6)和拾振导线(7)，制作在具有良好绝热性能的硼硅玻璃片(9)之上。采用永磁体给谐振梁(3)提供一个平行于芯片表面并与谐振梁(3)垂直的磁场。当加热电阻(4)通入直流电压(或电流)时谐振梁(3)的谐振频率变化量与通入交流电压(或电流)时谐振梁(3)的谐振频率变化量相等时，直流电压(或电流)就是交流电压(或电流)的有效值。本发明所涉及的热电变换器具有以下优点：谐振梁(3)品质因数高、残余应力小。
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公开(公告)号：CN109239399B
公开(公告)日：2021-10-26
申请号：CN201811034602.3
申请日：2018-08-27
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01P15/097
Abstract: 本发明公开了一种基于双股叉型谐振梁的谐振式加速度计的结构、制作方法及工作原理，属于微电子机械系统领域。其结构特征在于谐振式加速度计由双股叉型谐振梁(1)、激励电阻(2)、压敏电阻(3)、蟹腿型支撑梁(4)、质量块(5)、框架(6)、金属内引线(7)组成，质量块(5)的重心位于蟹腿型支撑梁(4)的中性面内。本传感器在检测原理方面的特征在于在平行于芯片表面的加速度作用下，双股叉型谐振梁(1)的轴向应力变化，从而改变其谐振频率，通过检测谐振频率的变化就可以得到加速度的大小和方向。相对于双端固支直梁谐振器，基于双股叉型谐振梁的谐振式加速度计具有更大的检测灵敏度。
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公开(公告)号：CN108828297B
公开(公告)日：2021-02-02
申请号：CN201811034499.2
申请日：2018-08-27
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01R19/03
Abstract: 本发明公开了一种基于谐振式薄膜热电变换器的高精度电压/电流表，属于微电子机械系统领域。其结构特征在于高精度电压/电流表由量程选择开关(2)、分压器(3)或分流器(9)、薄膜热电变换器(1)、闭环自激/检测电路1(4)和2(5)、差频电路(6)、频率‑电压转换电路(7)或频率‑电流转换电路(10)、直流电压表(8)或直流电流表(11)组成。当有交流信号施加在加热电阻1上时改变微桥谐振器1的谐振频率，通过闭环反馈电路改变加载在加热电阻2上的反馈电压，直到差频电路(6)输出信号为0，此时直流电表测量的反馈信号就是输入交流信号的有效值。这种高精度电压/电流表采用热电变换的方法测量交流信号，具有很高的准确度。
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公开(公告)号：CN106549636B
公开(公告)日：2019-10-29
申请号：CN201610981686.6
申请日：2016-11-08
Applicant: 中国计量大学
IPC: H03B5/12
Abstract: 本发明公开了一种带有幅度检测的LC压控振荡器，包括LC振荡器和振荡信号幅度检测单元。LC振荡器由LC频率谐振单元、电容阵列单元以及变容管阵列单元组成；输出幅度检测单元由一个带尾电流源的差分放大电路和一个带开关控制的传输门组成。LC压控振荡器产生高性能、低噪声的差分振荡信号，并且通过外部电路提供的数控信号改变带宽和压控增益。输出幅度检测单元接收振荡出的高频差分信号，输出该差分信号的最大值，该最大值减去直流偏置可得到振荡信号的幅度。本发明不仅能实现大的变容范围和高线性的压控增益，并能进一步判断电路能否正常振荡工作，得到高频振荡信号的幅度，解决了实时监测振荡电路与振荡信号的问题。
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公开(公告)号：CN109987570A
公开(公告)日：2019-07-09
申请号：CN201910279116.6
申请日：2019-03-29
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了基于电磁激励单晶硅谐振梁的热电变换器结构及其制造方法。热电变换器由键合在一起的谐振梁芯片(1)和上盖板(2)组成。加热电阻(4)制作在上盖板(2)的绝热薄膜(5)上。谐振梁(3)的主体材料是单晶硅，采用电磁激励和电磁检测模式，其上制作有激励导线(6)和拾振导线(7)，制作在具有良好绝热性能的硼硅玻璃片(9)之上。采用永磁体给谐振梁(3)提供一个平行于芯片表面并与谐振梁(3)垂直的磁场。当加热电阻(4)通入直流电压(或电流)时谐振梁(3)的谐振频率变化量与通入交流电压(或电流)时谐振梁(3)的谐振频率变化量相等时，直流电压(或电流)就是交流电压(或电流)的有效值。本发明所涉及的热电变换器具有以下优点：谐振梁(3)品质因数高、残余应力小。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN106449960B
公开(公告)日：2018-12-25
申请号：CN201610541376.2
申请日：2016-07-01
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了一种基于静电激励/电容检测微桥谐振器的薄膜热电变换器的结构与制作方法。薄膜热电变换器由制作在同一硅片(1)上的加热电阻(2)、双端固支梁(3)、激励电极(4)和检测电容(5)组成。加热电阻(2)通电后产生并辐射的热量引起双端固支梁(3)温度升高，进而改变双端固支梁(3)的轴向应力，最终使双端固支梁(3)的谐振频率降低。通过测量双端固支梁(3)的谐振频率的变化就可以测量出加载在加热电阻(2)上的输入电压或电流的大小。本发明所涉及的薄膜热电变换器具有以下优点：加热电阻(2)、双端固支梁(3)、激励电极(4)和检测电容(5)制作在同一硅片(1)上，简化了器件封装工艺。
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公开(公告)号：CN107265394A
公开(公告)日：2017-10-20
申请号：CN201710572621.0
申请日：2017-07-10
Applicant: 中国计量大学
Abstract: 本发明公开了一种悬空微结构的正面释放技术。以重掺杂硅片(1)作为衬底淀积组成微结构(2)的薄膜材料，然后光刻并刻蚀出腐蚀窗口(3)，最后在各向异性腐蚀液中正面腐蚀，在沿(100)面(4)纵向腐蚀的同时也沿(111)面(5)底切微结构(2)，使微结构(2)得以释放。上述悬空微结构(2)的正面释放技术具有不需要双面套准和光刻，占用芯片面积较小，悬空微结构(2)不会与衬底之间产生粘连，微结构(2)的设计不受晶向限制的优点。
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公开(公告)号：CN107235470A
公开(公告)日：2017-10-10
申请号：CN201710387527.8
申请日：2017-05-26
Applicant: 中国计量大学
IPC: B81C1/00
CPC classification number: B81C1/00539 , B81C1/00801 , B81C2201/053
Abstract: 本发明公开了一种湿法腐蚀过程中芯片正面金属及多晶硅材料的保护技术，腐蚀过程中芯片正面金属及多晶硅材料采用氮化硅薄膜保护。氮化硅薄膜采用平板型等离子体化学气相沉积(PECVD)设备淀积。淀积温度350～420℃，13.56MHz射频电源的功率在10‑30W之间。采用氨气和硅烷作为反应气体，氨气流量在3‑10sccm之间，硅烷和氨气的流量比在1.3～2.6之间。利用上述工艺参数淀积的氮化硅薄具有针孔密度和缺陷少的优点，可以光刻并刻蚀后在双面或正面湿法腐蚀过程中保护芯片正面的特定区域的金属及多晶硅材料。
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公开(公告)号：CN106549636A
公开(公告)日：2017-03-29
申请号：CN201610981686.6
申请日：2016-11-08
Applicant: 中国计量大学
IPC: H03B5/12
Abstract: 本发明公开了一种带有幅度检测的LC压控振荡器，包括LC振荡器和振荡信号幅度检测单元。LC振荡器由LC频率谐振单元、电容阵列单元以及变容管阵列单元组成；输出幅度检测单元由一个带尾电流源的差分放大电路和一个带开关控制的传输门组成。LC压控振荡器产生高性能、低噪声的差分振荡信号，并且通过外部电路提供的数控信号改变带宽和压控增益。输出幅度检测单元接收振荡出的高频差分信号，输出该差分信号的最大值，该最大值减去直流偏置可得到振荡信号的幅度。本发明不仅能实现大的变容范围和高线性的压控增益，并能进一步判断电路能否正常振荡工作，得到高频振荡信号的幅度，解决了实时监测振荡电路与振荡信号的问题。
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公开(公告)号：CN109855791B
公开(公告)日：2021-04-23
申请号：CN201811449173.6
申请日：2018-11-21
Applicant: 中国计量大学
IPC: G01L21/00
Abstract: 本发明公开了一种基于多折叠支撑梁梳齿谐振器的真空检测器件的结构及制作方法，属于微电子机械系统领域。真空检测器件由多折叠支撑梁(1)、固定梳齿(2)和(3)、可动梳齿(4)和(5)、传动梁(6)、阻尼墙(7)、衬底(8)、锚点(9)和焊盘(10)组成。固定梳齿(2)和(3)、阻尼墙(7)竖立在衬底(8)上。可动梳齿(4)和(5)、传动梁(6)、多折叠支撑梁(1)悬浮在衬底(8)上方，并通过多折叠支撑梁(1)上的锚点(9)支撑在衬底(8)上。阻尼墙(7)布置在多折叠支撑梁(1)附近以增强压膜阻尼，使得这种基于多折叠支撑梁梳齿谐振器的真空检测器件具有较高的测量灵敏度。
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