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公开(公告)号：CN113746370B
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202110998554.5
申请日：2021-08-27
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明公开了一种超低频多方向压电振动能量收集器及能量收集方法，能量收集器包括外壳、质量球和若干压电悬臂梁，若干压电悬臂梁的固支端与外壳侧壁连接，若干压电悬臂梁沿外壳的不同方位设置，若干压电悬臂梁的自由端向外壳的中心延伸，质量球设置于外壳内并位于若干压电悬臂梁的上方，所述质量能够在所述若干压电悬臂梁形成的支撑面上自由滚动。本发明若干压电悬臂梁沿外壳的不同方位设置，因此能够在不同方位下实现能量收集；采用的质量球和压电悬臂梁的结构，使得本发明在超低频条件下实现能量的收集，适用于可穿戴设备自供电。
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公开(公告)号：CN114323406A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202111668359.2
申请日：2021-12-30
申请人： 西安交通大学
IPC分类号： G01L9/04
摘要： 本发明公开了基于倒装技术的压力传感器芯片、封装结构与制备方法，适用于爆炸冲击波压力场高动态测量。本发明压力传感器芯片包括压力敏感芯片与转接板，其中压力敏感芯片采用压阻式原理，设置有感受外界压力变化的岛膜结构，通过将应力敏感梁、敏感电阻与背腔布置在非承压面，保证压力敏感面为平面，同时传感器整体采用齐平式封装的结构，保证与压力介质接触面为平面，避免传统倒装压力芯片在风动压测量过程中，压力介质须绕射芯片背腔到达压力敏感面，从而造成传感器动态测量精度低、频率响应不足的问题。而转接板采用硅通孔或玻璃通孔的方式，实现电信号的无引线传输，避免了常规金丝引线引起的断裂与短路状况，提升传感器的工作可靠性。
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公开(公告)号：CN114279613A
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202111592764.0
申请日：2021-12-23
摘要： 一种基于电容检测原理的MEMS六轴力传感器芯片及其制备方法，芯片由载荷传递层、绝缘层、梳齿电容层和玻璃层由上向下组合而成，层间通过硅‑玻阳极键合和硅‑硅键合连接为一个整体；载荷传递层包括载荷传递层固定区和通过T型梁连接的载荷传递层中心刚体；绝缘层包括绝缘层固定区和其内部的可移动区；梳齿电容层包括梳齿动极板电极、梳齿电容、梳齿电容层中心刚体、梳齿定极板电极、Z型导电支撑梁和隔离沟道；玻璃层包括玻璃腔体、以及制备在玻璃腔体上的平板电容极板、内部电极焊盘、金属引线和外部焊盘；本发明芯片在工作时，能够检测六个方向上的力和力矩，具有量程大、灵敏度高、交叉轴灵敏度小和体积小等特点。
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公开(公告)号：CN113551812B
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202110462429.2
申请日：2021-04-27
申请人： 陕西省计量科学研究院 , 西安交通大学
发明人： 王鸿雁 , 李学琛 , 关卫军 , 吴永顺 , 魏于昆 , 山涛 , 王爱华 , 付磊 , 赵立波 , 韩香广 , 皇咪咪 , 徐廷中 , 杨萍 , 王李 , 陈翠兰 , 罗国希 , 王永录 , 蒋庄德
摘要： 本发明公开了一种十字梁膜应力集中微压传感器芯片及其制备方法，感器芯片包括承压薄膜、硅基底、压敏电阻条、金属引线和防过载玻璃基底等。具体结构为在硅基底背面刻蚀形成承压薄膜以及半岛与岛屿结构，在硅基底正面刻蚀四块钻石形区域形成十字梁。芯片背腔相邻的岛屿与岛屿之间、岛屿与半岛之间的间隙所对应的芯片正面形成应力集中区域，四个压敏电阻条布置在该应力集中区域上，利用重掺杂欧姆接触区、金属引线以及金属焊盘将压敏电阻条连接形成惠斯通电桥，十字梁的存在可以进一步提高压敏电阻条处的应力集中效果。
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公开(公告)号：CN115774122A
公开(公告)日：2023-03-10
申请号：CN202211485553.1
申请日：2022-11-24
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明公开了一种基于纯轴向应变梁的单轴加速度传感芯片及其工作方法，敏感梁上均具有力敏电阻；固定框架的内框形状为矩形，所有振动单元相同并依次设置于固定框架内框的四角位置；质量块上设有供支撑梁活动的凹槽，支撑梁的一端与固定框架内框的一拐角固定连接，支撑梁的另一端与质量块上的凹槽的底部连接；第一、二振动单元的质量块相邻侧面两端之间设置敏感梁；第三、四振动单元的质量块相邻的侧面两端之间设置敏感梁；所有敏感梁相互平行。本发明可以产生敏感梁纯轴向拉伸或者压缩的效果；另外一方面，这样可以显著地降低了小尺寸下芯片可动结构的整体刚度，使得小尺寸下，敏感芯体仍具有较好的灵敏度及高带宽特性。
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公开(公告)号：CN113746370A
公开(公告)日：2021-12-03
申请号：CN202110998554.5
申请日：2021-08-27
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明公开了一种超低频多方向压电振动能量收集器及能量收集方法，能量收集器包括外壳、质量球和若干压电悬臂梁，若干压电悬臂梁的固支端与外壳侧壁连接，若干压电悬臂梁沿外壳的不同方位设置，若干压电悬臂梁的自由端向外壳的中心延伸，质量球设置于外壳内并位于若干压电悬臂梁的上方，所述质量能够在所述若干压电悬臂梁形成的支撑面上自由滚动。本发明若干压电悬臂梁沿外壳的不同方位设置，因此能够在不同方位下实现能量收集；采用的质量球和压电悬臂梁的结构，使得本发明在超低频条件下实现能量的收集，适用于可穿戴设备自供电。
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公开(公告)号：CN113551812A
公开(公告)日：2021-10-26
申请号：CN202110462429.2
申请日：2021-04-27
申请人： 陕西省计量科学研究院 , 西安交通大学
发明人： 王鸿雁 , 李学琛 , 关卫军 , 吴永顺 , 魏于昆 , 山涛 , 王爱华 , 付磊 , 赵立波 , 韩香广 , 皇咪咪 , 徐廷中 , 杨萍 , 王李 , 陈翠兰 , 罗国希 , 王永录 , 蒋庄德
摘要： 本发明公开了一种十字梁膜应力集中微压传感器芯片及其制备方法，感器芯片包括承压薄膜、硅基底、压敏电阻条、金属引线和防过载玻璃基底等。具体结构为在硅基底背面刻蚀形成承压薄膜以及半岛与岛屿结构，在硅基底正面刻蚀四块钻石形区域形成十字梁。芯片背腔相邻的岛屿与岛屿之间、岛屿与半岛之间的间隙所对应的芯片正面形成应力集中区域，四个压敏电阻条布置在该应力集中区域上，利用重掺杂欧姆接触区、金属引线以及金属焊盘将压敏电阻条连接形成惠斯通电桥，十字梁的存在可以进一步提高压敏电阻条处的应力集中效果。
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公开(公告)号：CN112188728B
公开(公告)日：2021-09-07
申请号：CN202010981260.7
申请日：2020-09-17
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明公开了一种基于倒装芯片的温度压力集成传感器及其封装方法，该传感器包括压力芯片、温度芯片、陶瓷PCB板、信号调理电路板、可伐引脚、封接玻璃、基座和环氧胶；压力芯片和温度芯片正面设置有金属焊盘，背面为压力和温度敏感面；陶瓷PCB板上设置有贴装焊盘、通孔焊盘、焊盘引线；金属焊盘和贴装焊盘相接，可伐引脚穿过基座通孔和陶瓷PCB板通孔焊盘相接；基座和可伐引脚通过封接玻璃烧结固定在一起；信号调理电路板与可伐引脚相接并折叠放置于基座下方开口。本发明通过集成温度和压力芯片实现温度压力一体化测量，同时倒装芯片的无引线结构提高了传感器的动态响应精度和稳定性，提升了不同规格传感器芯片的适配性，降低了传感器芯片的封装工艺难度。
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公开(公告)号：CN111537116B
公开(公告)日：2021-01-29
申请号：CN202010383731.4
申请日：2020-05-08
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明公开了一种石墨烯压力传感器及其制备方法，所述石墨烯压力传感器包括：聚二甲基硅氧烷基底、主电极对、辅电极对和石墨烯薄膜；所述聚二甲基硅氧烷基底上加工有空腔；所述主电极对和所述辅电极对设置于所述聚二甲基硅氧烷基底上，分别处于所述空腔的两侧；所述主电极对和所述辅电极对均设置有引线；所述石墨烯薄膜覆盖在所述空腔以及主电极对和辅电极对的引线上；其中，所述石墨烯薄膜通过所述聚二甲基硅氧烷基底的恢复势能实现张紧。本发明中，通过弯曲聚二甲基硅氧烷基底恢复平坦的势能，能够对聚二甲基硅氧烷基底空腔上方区域的石墨烯敏感薄膜进行预应力调节，使其张紧。
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公开(公告)号：CN115200776B
公开(公告)日：2024-07-30
申请号：CN202210870988.1
申请日：2022-07-22
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明公开了一种高频响微差压传感器芯片结构与制备方法，所述芯片结构包括承压膜片层、应力检测层与玻璃封装层，承压膜片层包括压力膜片和芯片固支端；应力检测层包括固定膜片、应力检测单元和锚点，压力膜片与固定膜片之间具有间隙，应力检测单元包括刚体模块、受压检测梁和受拉检测梁；锚点通过应力检测单元与固定膜片连接。本发明采用压力膜片与应力检测单元分离的结构，当传感器压力膜片底部受到压力载荷时，受压检测梁与受拉检测梁产生较大的应力集中，位于检测梁上的压敏电阻阻值发生较大变化，提升了传感器测量灵敏度。此外，该结构承压膜片与应力检测层分离，在保证测量灵敏度的同时，大大提升了固有频率。
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