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公开(公告)号：CN102759637B
公开(公告)日：2015-06-24
申请号：CN201110106037.9
申请日：2011-04-26
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01P15/125 , G01P15/18 , B81B3/00 , B81C1/00
Abstract: 本发明提供了一种MEMS三轴加速度传感器及其制造方法。根据本发明的MEMS三轴加速度传感器包括支撑框体、弹性梁、敏感质量块、下支撑体、栅型敏感电容和引线电极；其中，敏感质量块通过弹性梁悬于支撑框体之间，支撑框体通过键合与下支撑体连接，敏感质量块与下支撑体之间有间隙，敏感质量块上制作了栅型电容的上电极，下支撑体的内表面上制作栅型电容的下电极组，上电极与下电极组错位排列构成一组栅型电容，该组栅型电容从引线电极输出;其中，该组栅型电容包括第一电容、第二电容、第三电容和第四电容，第一电容与第二电容、第三电容与第四电容分别构成差分检测电容，所述MEMS三轴加速度传感器通过电容的运算实现三轴加速度量的同时检测。
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公开(公告)号：CN103342335A
公开(公告)日：2013-10-09
申请号：CN201310250469.6
申请日：2013-06-21
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: B81C1/00
Abstract: 本发明涉及一种微型CPT原子钟碱金属蒸汽腔的充气和封堵方法及其系统，主要包括缓冲气体储气瓶、碱金属蒸汽储气瓶、真空室、MEMS圆片承载台、真空泵和激光封堵装置等部分。碱金属蒸汽腔MEMS圆片制作方法为在硅片上利用干法刻蚀或湿法腐蚀制作出硅上碱金属蒸汽腔和通气槽，在玻璃材料上利用机械打孔或激光打孔等方法制作出玻璃上充气孔，或在玻璃材料上利用湿法腐蚀制作出玻璃上充气微通道，最后进行阳极键合制作得到圆片级微型CPT原子钟的碱金属蒸汽腔。用CO2激光束透过真空室的光学窗口对MEMS圆片上的碱金属蒸汽腔芯片逐个熔融封堵玻璃充气孔或充气微管道。本发明使得微型CPT原子碱金属蒸汽腔的制作具有操作简单、不易引入杂质、便于批量制作等优点。
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公开(公告)号：CN102323738A
公开(公告)日：2012-01-18
申请号：CN201110203006.5
申请日：2011-07-20
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G04F5/14
Abstract: 本发明涉及一种槽型原子气体腔及其构造的原子钟物理系统。所述的槽型原子气体腔由设有槽的硅片和Pyrex玻璃片键合围成腔体结构构成；该腔体结构用于充入碱金属原子蒸汽和缓冲气体；所述槽的横截面为倒梯形，该槽包括底面和与底面成夹角的侧壁。所述的槽型原子气体腔基于MEMS技术制造，由 单晶硅片通过硅各向异性腐蚀形成硅槽，并通过硅-玻璃阳极键合制作槽型腔，槽型气体腔的侧壁为硅片的{111}晶面。本发明的优点是利用所述的槽型原子气体腔，通过原子腔体尺寸设计易于增加腔内两反射镜之间的距离，从而增加了激光与原子气体间的相互作用空间长度，使相干布局囚禁效应（Coherentpopulationtrapping,CPT）信号的信噪比增强，有利于提高微型CPT原子钟频率稳定度。
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公开(公告)号：CN102205941A
公开(公告)日：2011-10-05
申请号：CN201110107167.4
申请日：2011-04-27
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明涉及一种基于微机电系统(MEMS)制造工艺的微型原子腔气密性封装结构与方法。其特征在于应用MEMS工艺制作的微型原子腔通过支撑结构放置于玻璃或金属密封缓冲腔中，改善微型原子腔的气密性，从而提高基于微型原子腔的器件如微型原子钟等的寿命和稳定性。本发明的关键在于玻璃或金属缓冲腔结构，缓冲腔内抽真空或充入与微型原子腔内气体成分、压强接近的缓冲气体，微型原子腔器件引线穿过缓冲腔实现气密性引出。这种封装结构及方法能够有效降低微型原子腔与外界的泄漏率，解决了微型原子腔器件的寿命短的技术问题。本发明所涉及的气密封装结构，特别适合在低功耗、微小体积的微型原子钟、微型原子磁强计、微型原子陀螺仪等微型原子腔器件的应用。
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公开(公告)号：CN102183822A
公开(公告)日：2011-09-14
申请号：CN201110100053.7
申请日：2011-04-20
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明涉及一种椭圆光斑光纤准直器，其特征在于所述的椭圆光斑光纤准直器由光纤头11、平面光波导转换器12、准直微透镜13三部分依次耦合构成；其中，平面光波导转换器12通过过渡波导实现波导在宽度或厚度方向上的展宽或压缩，从单模光纤输出的圆形模场光斑，耦合进入平面光波导转换器，经过过渡波导传输后转换为椭圆模场光斑，然后再经过准直微透镜形成椭圆光斑准直光束。本发明的椭圆光斑光纤准直器的关键部件是平面光波导转换器，可采用成熟的平面波导工艺批量制作，成本低，易于实现。利用本发明的椭圆光斑光纤准直器和微镜制作光开关或衰减器，使平移微镜的移动方向与椭圆光斑的短轴方向一致，可以大大减小对于微镜行程的要求。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN1844937A
公开(公告)日：2006-10-11
申请号：CN200610026521.X
申请日：2006-05-12
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01R19/00
Abstract: 本发明涉及一种基于微电子机械系统(Micro－Electronic MechanicSystem，MEMS)的光电检流计、制作及其检测方法，其特征在于采用微机械工艺制作螺旋线圈式MEMS扭转微镜。无需放大电路，将待测的直流或低频微弱电流输入驱动线圈，置于外加永磁铁产生的强磁场中，驱动线圈将受到洛伦兹力产生的力矩作用，驱动微镜偏离初始位置，利用双光纤准直器对角度非常敏感的特性进行检测，根据光信号的损耗量与扭转角度的关系，经过光电转换与信号处理后测量出电流值。这种MEMS光电检流计，输入端无需放大电路，可达到安培至皮安量级电流的直接准确测量，克服了微弱电流信号放大过程中引起的噪声干扰和漂移等技术问题，同时可以实现输入端与输出端的光电隔离，是一种体积小、结构简单、成本低、可以批量生产和抗震性好的高灵敏度光电检流计。
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公开(公告)号：CN103342335B
公开(公告)日：2015-10-07
申请号：CN201310250469.6
申请日：2013-06-21
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: B81C1/00
Abstract: 本发明涉及一种微型CPT原子钟碱金属蒸汽腔的充气和封堵方法及其系统，主要包括缓冲气体储气瓶、碱金属蒸汽储气瓶、真空室、MEMS圆片承载台、真空泵和激光封堵装置等部分。碱金属蒸汽腔MEMS圆片制作方法为在硅片上利用干法刻蚀或湿法腐蚀制作出硅上碱金属蒸汽腔和通气槽，在玻璃材料上利用机械打孔或激光打孔等方法制作出玻璃上充气孔，或在玻璃材料上利用湿法腐蚀制作出玻璃上充气微通道，最后进行阳极键合制作得到圆片级微型CPT原子钟的碱金属蒸汽腔。用CO2激光束透过真空室的光学窗口对MEMS圆片上的碱金属蒸汽腔芯片逐个熔融封堵玻璃充气孔或充气微管道。本发明使得微型CPT原子碱金属蒸汽腔的制作具有操作简单、不易引入杂质、便于批量制作等优点。
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公开(公告)号：CN103086316A
公开(公告)日：2013-05-08
申请号：CN201110335464.4
申请日：2011-10-28
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: B81C1/00
Abstract: 本发明提供一种MEMS垂直梳齿微镜面驱动器的制作方法，包括：提供具有双层硅器件层的SOI硅结构；在第一衬底层的表面制作第一划片图形；去除第二衬底层；在第二埋层氧化层上制作双层掩膜；利用双层掩膜，制作出高梳齿结构、低梳齿结构以及微镜面结构；将双抛硅片与SOI硅结构进行硅硅键合；在双抛硅片的表面制作第二划片图形；去除第一衬底层并显露出第一埋层氧化层；以第一埋层氧化层作为掩膜，刻蚀第一硅器件层，释放可动梳齿结构、可动微镜面结构和固定梳齿结构；去除第一埋层氧化层；在微镜面区域和引线区域形成薄膜金属层。相较于现有技术，本发明技术方案能制作出具有自对准高低梳齿结构的垂直梳齿微镜面驱动器，具有制作简单和成品率高的优点。
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公开(公告)号：CN102798734A
公开(公告)日：2012-11-28
申请号：CN201110137641.8
申请日：2011-05-24
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供了一种MEMS三轴加速度计及其制造方法。MEMS三轴加速度计包括敏感器件层、上盖板层和下支撑体层；敏感器件层与上盖板层、下支撑体层之间有间隙；敏感器件层包括支撑框体、弹性梁、三个独立的敏感质量块、可动梳齿、固定梳齿以及电极，敏感器件层中的三个独立的敏感质量块分别实现X、Y、Z三轴加速度信号的检测；每个方向的加速度传感器由相应的一个敏感质量块通过仅对检测方向敏感的弹性梁悬挂于支撑框体之间，每个敏感质量块上利用体硅加工工艺制作了多对可动梳齿，支撑框体相应地制作多对固定梳齿，以构成一对差分电容作为敏感电容；不同方向的差分梳齿电容对该方向的加速度信号的响应产生差分电容变化。
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公开(公告)号：CN101587240A
公开(公告)日：2009-11-25
申请号：CN200910051003.7
申请日：2009-05-12
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明涉及一种大角度扭转镜面驱动器及其在光开关中的应用。其特征在于所述的大角度扭转微镜面驱动器由扭转梁(1)、扭转梁(2)、微镜面(3)、倾斜下电极(4)，倾斜面(5)、倾斜面(6)、硅基底材料(7)构成；其中，扭转梁(1)和扭转梁(2)与微镜面(3)相连且对称排列于微镜面(3)的两侧，微镜面(3)兼作驱动器的上电极，倾斜下电极(4)制作在倾斜面(5)上，与微镜面(3)构成倾斜电极静电驱动器，倾斜面(5)和倾斜面(6)之间有一定夹角，两者均制作在基底材料(7)上。作为光开关的应用是采用TO管壳的封装形式，由所述的驱动器、多光纤准直器、TO封装底座和对应管壳构成，制作成的光开关具有体积小、工艺简单、驱动电压低、可靠性高、响应速度快等优点。
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