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公开(公告)号：CN113138292B
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202010050723.8
申请日：2020-01-17
Applicant: 北京大学
IPC: G01P15/125
Abstract: 本发明涉及一种电容式微机械加速度计，它包括衬底、固支框架结构、敏感质量块框架结构、在衬底上固定固支框架结构的锚点、在衬底上固定加速度计敏感质量块框架结构的锚点、连接固支框架结构与敏感质量块框架结构的单自由度弹性梁、连接敏感质量块框架结构与锚点的单自由度弹性梁、检测电极单元；所述检测电极单元由非可动电极、固定非可动电极的锚点、连接于加速度计敏感质量块框架结构的可动电极组成。本发明由于采用轴对称结构并将可动结构锚点置于同一条对称轴上，可以使加速度计性能对环境温度变化和加工误差不敏感。本发明可以广泛应用于各种领域中物体线加速度的检测中。
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公开(公告)号：CN113137959B
公开(公告)日：2022-06-17
申请号：CN202011005131.0
申请日：2020-09-23
Applicant: 北京大学
IPC: G01C19/5747
Abstract: 本发明涉及一种微机械音叉陀螺，它包括衬底、在衬底上固定陀螺可动结构的锚点、驱动框架结构、惯性质量块、敏感框架结构、连接驱动框架结构和惯性质量块的弹性梁、连接惯性质量块与敏感框架结构的弹性梁、连接敏感框架结构与锚点结构的弹性梁、连接驱动框架结构与锚点结构的弹性梁、连接驱动框架结构的弹性梁、检测电极单元和驱动电极单元；所述检测电极单元由非可动电极、固定非可动电极的锚点、连接于陀螺可动结构的可动电极组成；所述驱动电极单元由非可动电极、固定非可动电极的锚点、连接于陀螺可动结构的可动电极。本发明由于采用轴对称结构并将可动结构锚点至于一条对称轴上，可以抑制陀螺工作模态间的机械耦合，并使陀螺性能对环境温度变化和加工误差不敏感。本发明可以广泛应用于各种领域中物体转动角速度的检测中。
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公开(公告)号：CN113432706A
公开(公告)日：2021-09-24
申请号：CN202110626982.5
申请日：2021-06-04
Applicant: 北京大学
IPC: G01H17/00
Abstract: 本发明公开了一种片上集成的声矢量梯度传感器芯片及其实现方法。本发明包括衬底、第一和第二敏感区域、第一和第二一维热线式声矢量传感器和电极，在第一和第二敏感区域分别设置敏感方向位于同一条直线上的第一和第二一维热线式声矢量传感器；本发明仅需要一块传感芯片即能同时测量声粒子振速及其梯度；水声和空气声中均能够使用；尺寸小，在狭窄空间和高频应用中具有明显的优势；能够实现仅一次差分信号处理就得到矢量梯度信号，降低了信号处理电路的复杂度和噪声；能够减小装配误差带来的矢量传感器声中心连线方向与梯度测量方向的偏差。
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公开(公告)号：CN102381681B
公开(公告)日：2014-07-02
申请号：CN201110387776.X
申请日：2011-11-29
Applicant: 北京大学
IPC: B81C1/00 , H01L21/762
Abstract: 本发明涉及一种微机械结构与集成电路单片集成的加工方法，包括以下步骤：将SOI基片的器件层划分成集成电路区、MEMS结构区和隔离区。在集成电路区加工集成电路，设置跨过隔离区的电极。由SOI基片的衬底层一侧，依次去除与MEMS结构区和隔离区位置对应的衬底层和埋氧层，形成背腔。由背腔一侧，去除的隔离区处器件层的单晶硅，完成隔离槽的加工。对SOI基片的表面进行光刻，定义MEMS结构图形，对MEMS结构区上的介质层进行刻蚀，得到MEMS结构掩模。然后根据MEMS结构掩模，对器件层进行硅各向异性刻蚀，直至穿通器件层，完成MEMS结构的加工。本发明满足集成电路代工厂生产的前提条件，工艺难度较低，成品质量较高。
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公开(公告)号：CN102431956A
公开(公告)日：2012-05-02
申请号：CN201110386381.8
申请日：2011-11-29
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明涉及一种不等高硅结构与集成电路的单片集成加工方法，其步骤为：(1)选用包括器件层、埋氧层和衬底层的SOI基片；(2)在器件层进行集成电路加工并生成介质层；(3)对介质层第一次刻蚀形成介质层浅槽，制成高度被降低的掩模区域；(4)制作与MEMS结构掩模区域对应的光刻胶图形；(5)刻蚀介质层直至器件层制成MEMS结构掩模；(6)利用MEMS结构掩模对器件层进行第一次硅各向异性刻蚀但不穿通；(7)利用各向异性反应离子刻蚀方法去除减高结构掩模，并减薄标准结构掩模；(8)第二次硅各向异性刻蚀直至埋氧层得到不等高MEMS硅结构；(9)在器件层制作隔离槽；(10)去除与不等高MEMS硅结构对应的衬底层和埋氧层完成不等高MEMS器件加工。本发明能广泛应用于微机电系统加工领域中。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102381680A
公开(公告)日：2012-03-21
申请号：CN201110386394.5
申请日：2011-11-29
Applicant: 北京大学
IPC: B81C1/00
Abstract: 本发明涉及一种微机械结构与集成电路单片集成的加工方法，将SOI基片的器件层划分成集成电路区、MEMS结构区和隔离区。采用标准集成电路加工方法，在集成电路区加工集成电路，设置跨过隔离区的电极。在器件层表面的由集成电路加工中生成的介质层表面定义MEMS结构图形，进行刻蚀，得到由介质层构成的MEMS结构掩模。然后根据MEMS结构掩模，对器件层进行硅各向异性刻蚀，得到MEMS结构。对MEMS结构中的间隙进行填充保护，然后对隔离区的介质层进行刻蚀；以光刻胶及隔离区处的电极为掩模，对隔离区的器件层进行硅各向异性刻蚀和硅各向同性刻蚀。本发明能够满足集成电路代工厂制造生产的前提条件，且加工成品率较高。
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公开(公告)号：CN102353384A
公开(公告)日：2012-02-15
申请号：CN201110137000.2
申请日：2011-05-24
Applicant: 北京大学
IPC: G01C25/00
Abstract: 本发明公开了一种微机械陀螺带宽与标度因子的测量方法及系统。该方法在微机械振动陀螺检测轴向的振动质量块上施加一个由虚拟角速率和虚拟驱动模态振动速度所构造的虚拟科氏力，将微机械陀螺检测轴向的振动信号拾取结构中的检测电极连接至微小电容读出电路，使电容变化量转换为电压变化量以获得振动结构的振动信息，用解调参考信号对振动信息进行解调并通过低通滤波器得到陀螺的输出，通过改变虚拟角速率的频率对陀螺进行扫频操作得到陀螺对虚拟角速率的频率响应，再通过一定的增益调节得到陀螺对真实角速率的响应，从而测量出陀螺的标度因子和带宽。本发明在不使用转台的情况下获得检测模态的频响特性，测量简便，测试效率高。
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公开(公告)号：CN102136830A
公开(公告)日：2011-07-27
申请号：CN201010521639.6
申请日：2010-10-21
Applicant: 北京大学
IPC: H03H9/24
Abstract: 本发明涉及一种用于微机械谐振式器件的升频驱动控制方法，其包括以下步骤：1)将微机械谐振式器件中的振动拾取结构上的两个差分电极同时连接一振动信号读取装置；2)在微机械谐振式器件中的驱动结构的两个差动驱动电极上分别施加驱动电压VL和VR；3)振动信号读取装置将微机械谐振式器件中的两个差分电极输出的电容变化量读取出来，并将电容变化量转换为电压变化量，输送给滤波器；4)滤波器将步骤3)中得到的电压变化量中的电耦合信号进行滤除，并得到一能够体现所述微机械谐振式器件的谐振频率信息的振动电压信号。本发明能够减小低频段噪声和谐振频率处噪声以及避免驱动电压和驱动力之间出现非线性关系，适用于谐振式微悬臂梁、微谐振器、微机械陀螺和谐振式微加速度计等微机械谐振式器件。
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公开(公告)号：CN101319899B
公开(公告)日：2010-11-10
申请号：CN200810117116.8
申请日：2008-07-24
Applicant: 北京大学
IPC: G01C19/56
Abstract: 本发明涉及一种电容式水平轴微机械音叉陀螺，其特征在于：它包括衬底，锚点，检测折叠梁，框架，驱动折叠梁，检测质量块，驱动梳齿电容及检测梳齿电容；驱动梳齿电容和检测梳齿电容分别包括可动电极和固定电极；锚点，检测折叠梁，框架，检测质量块，驱动梳齿电容及检测梳齿电容相对于陀螺X、Y轴对称分布；驱动梳齿电容的可动电极与检测质量块固定连接，检测质量块通过驱动折叠梁与框架连接，检测梳齿电容的可动电极与框架连接，框架通过检测折叠梁与锚点连接，锚点固定连接在衬底上；驱动梳齿电容的固定电极和检测梳齿电容的固定电极通过各自的锚点固定连接在衬底上。本发明工艺过程简单，可与Z轴音叉陀螺兼容，可用于实现单片三轴陀螺，并可以实现大批量生产。
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公开(公告)号：CN101419868B
公开(公告)日：2010-07-14
申请号：CN200810225700.5
申请日：2008-11-06
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明提供了一种微机械锁存开关装置，由衬底、锚点、触头、挠性梁、检测质量块组成，其中，触头包括：顶触头、动触头和侧触头，所述侧触头分别位于所述动触头的两侧；挠性梁包括：顶触头挠性梁、动触头挠性梁、侧触头挠性梁以及检测挠性梁；所述触头及检测质量块与各自挠性梁固定连接；所述各挠性梁利用相应锚点固定于衬底上。本发明采用各触头相互独立的多触点接触方式，不仅减小了接触电阻、增大了许用电流，而且提高了触点接触的可靠性。本发明中，各触头均与检测质量块相互独立，锁存后不会受到检测质量块反弹、振动等的影响，提高了开关的抗振动能力和可靠性。
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