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公开(公告)号：CN106925496A
公开(公告)日：2017-07-07
申请号：CN201710009206.4
申请日：2017-01-06
Applicant: 中北大学
IPC: B06B1/02
CPC classification number: B06B1/0292 , B06B2201/76
Abstract: 本发明公开了一种微机电超声探头，包括硅衬底（1），所述硅衬底（1）的上表面为氧化层（2），所述氧化层（2）的上表面开设有若干空腔（3），若干空腔（3）成排、列布置，所述氧化层（2）的上表面键合振动薄膜（4），所述振动薄膜（4）的上表面设隔离层（5），围绕隔离层（5）的四周边缘处及其内部开设有下沉的隔离槽（6），所述隔离槽（6）贯穿隔离层（5）和振动薄膜（4）后，其槽底开设于氧化层（2）上；所述隔离层（5）的上表面上正对每个空腔（3）的中心位置处设有上电极（7）。本发明设计合理，该超声探头结构新颖、体积小、频带宽、灵敏度高，噪声低，稳定性好。
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公开(公告)号：CN103234567B
公开(公告)日：2015-07-15
申请号：CN201310097312.4
申请日：2013-03-26
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明为一种基于阳极键合技术的MEMS电容式超声传感器，解决了传统的电容式超声传感器结构设计不合理、灵敏度低、杂散电容大等问题。本发明包括通过阳极键合技术键合在一起的一体化下电极和图形化上电极，一体化下电极包括上表面开设有若干圆柱形盲孔腔的玻璃衬底，各圆柱形盲孔腔之间通过开设连接腔连通，圆柱形盲孔腔和连接腔的底部溅射有金属层和二氧化硅层；图形化上电极包括若干圆形SOI硅片，各圆形SOI硅片之间通过十字形SOI硅片连接。本发明传感器结构新颖、重量轻、体积小，具有可控性高、灵敏度大、杂散电容小等优点，并且该传感器的工艺流程步骤少、工艺周期短，适合于批量化生产。
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公开(公告)号：CN103557926A
公开(公告)日：2014-02-05
申请号：CN201310512040.X
申请日：2013-10-26
Applicant: 中北大学
IPC: G01H3/04
Abstract: 本发明为一种基于丁腈橡胶帽封装的高灵敏度宽量程仿生水听器，解决了现有封装结构对水听器灵敏度损失严重的问题。本发明包括内置信号处理电路板金属管壳，金属管壳顶部延设有缩径管壳，缩径管壳顶部接待注油孔的支撑圆盘，支撑圆盘上安装有硬支架，硬支架上固定带敏感柱体的四梁敏感微结构，支撑圆盘上设有由丁腈橡胶制作而成的透声帽。本发明针对现有MEMS矢量水听器的封装结构，从透声帽材料、水听器尺寸等方面进行了改进。选用丁腈橡胶材料，在不影响矢量水听器指向性的情况下，提高了水听器的灵敏度，拓宽了水听器频带，并使水听器的封装进一步小型化，具有良好应用前景。
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公开(公告)号：CN103323042A
公开(公告)日：2013-09-25
申请号：CN201310223957.8
申请日：2013-06-06
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明为一种一体化全振导电薄膜结构的电容式超声传感器，解决了现有传感器频率偏差大、归一化位移低、灵敏度低等问题。该传感器包括刻有若干圆柱形微结构腔的硅衬底以及通过键合技术键合在硅衬底上的全振薄膜，全振薄膜与圆柱形微结构腔组成真空的子振动腔；若干圆柱形微结构腔通过第一沟槽互联，以形成区域化下电极。本发明传感器设计新颖、结构简单、频率偏差小、归一化位移高、灵敏度提高明显。该传感器中的全振薄膜无需沉积分立附加电极，薄膜均匀性好，厚度可控性高，响应灵敏度高，频率偏差小。本发明传感器的区域化下电极大大减小了不必要的杂散电容。同时，本发明传感器的制作工艺简单，可集成化程度高，具有一定的应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102175305B
公开(公告)日：2013-05-15
申请号：CN201110024892.5
申请日：2011-01-24
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明公开了单片集成三维矢量振动传感器，包括二维矢量传感器和双T形敏感体，所述二维矢量传感器包括四梁臂、固定于四梁臂四梁中心的微型柱状体。可用于地层、空气、机械和水声等多种领域的振动测试；且单片集成体积小，重量轻，工艺简单，便于安装测试，提高了检测的灵敏度；本发明结构简单，但极具新颖性，且以当前的MEMS加工工艺可以单片集成加工制造，加工成本低，易于制作，功效高，适合批量化生产；整个三维结构上设置的应变压敏电阻与基准电阻采用基于硅微压阻效应的压敏电阻，不但性能稳定，而且功耗低。
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公开(公告)号：CN102539824A
公开(公告)日：2012-07-04
申请号：CN201110433663.9
申请日：2011-12-22
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明为一种微纳测风矢量传感器，解决了现有测风仪器存在检测不准、维护不便等缺点。本发明包括上盖、中间支撑体和底座，上盖的底面上设有条形卡棱，条形卡棱与中间支撑体上表面形成风道；中间支撑体内部设有内部支撑体，内部支撑体顶部安置二维敏感转换微结构，二维敏感转换微结构的微型柱状体穿过中间支撑体上表面后置于条形卡棱所形成的风道中，底座内设有与二维敏感转换微结构连接的PCB电路板。检测时，当风进入风道后，二维敏感转换微结构就可以检测到从风道进来的风。本发明开创性的采用二维敏感转换微结构对风进行测量，可实现对风速和风压的同步测量，检测灵敏度和准度都得到了较大的提高，而且还能准确的测出风的瞬时变化值。
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公开(公告)号：CN102506990A
公开(公告)日：2012-06-20
申请号：CN201110350625.7
申请日：2011-11-09
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明公开了一种二维同振柱形仿生矢量水听器，该矢量水听器的灵敏度、指向性等各性能指标得到了进一步的提高。该矢量水听器包括圆柱体透声外壳、灌封于透声外壳内部的支撑体以及设于支撑体上的二维四梁纤毛式微敏感体和声压水听器，二维四梁纤毛式微敏感体安装在支撑体的圆盘上表面的中心处，在二维四梁纤毛式微敏感体的外部罩有半球形封闭的透声帽，且在透声帽内充有密度与水密度相同或相近的绝缘液体，声压水听器连接在支撑体的中空管的底部端口，该矢量水听器的各个输出为并联连接；透声外壳在其上、下端分别灌封有带挂钩的吊环。本发明矢量水听器结构简单，灵敏度高，指向性好，工作频带范围宽，上限可达3KHz，应用范围广阔。
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公开(公告)号：CN102103013A
公开(公告)日：2011-06-22
申请号：CN201010581544.3
申请日：2010-12-10
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明涉及MEMS传感器领域中的矢量水听器，具体是一种三维矢量水听器。解决了现有组合式三维矢量水听器存在的不利于实现微型化、且不易批量化生产等问题，包括分别用于敏感X向、Y向、Z向三方向水下声信号的敏感单元；用于敏感Z向单方向水下声信号的敏感单元包含半导体框架、悬置于半导体框架内且平行设置的两悬臂梁，两悬臂梁等长，且单端与半导体框架同一边框固定，自由端通过连接梁固定于一起；两悬臂梁与半导体框架固定的端部分别设有应变敏感元件，半导体框架上设有两基准敏感元件，连接组成电桥电路；两敏感单元的半导体框架为同平面集成。本发明结构简单、新颖，单片集成，易于微型化，易于制作和批量化生产，应用范围广阔。
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公开(公告)号：CN102095489A
公开(公告)日：2011-06-15
申请号：CN201010582248.5
申请日：2010-12-10
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明涉及MEMS传感器领域中的矢量水听器，具体是一种矢量水听器用抗流噪声型敏感体。解决了现有矢量水听器抗流噪声能力弱的问题，包括用于敏感水声信号的敏感结构，敏感结构由双框结构支撑固定，双框结构包含外框、内框，内框的两正对边框分别通过折叠式弹簧与外框连接固定；敏感结构悬置于内框内，敏感结构半导体框架的两正对边框分别通过折叠式弹簧与内框连接固定，敏感结构半导体框架与内框间折叠式弹簧的伸缩方向、及外框与内框间折叠式弹簧的伸缩方向呈垂直关系。结构合理、紧凑，应用了芯片级减振弹簧，使得矢量水听器抑制流噪声的能力大为增强，探测距离延长，并能一次集成加工完成，一致性好，性能更加优异，更能适应水下恶劣的环境。
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