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公开(公告)号：CN105988090A
公开(公告)日：2016-10-05
申请号：CN201510051986.X
申请日：2015-01-30
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01R33/028 , B81B3/00
Abstract: 本发明提供一种微机械磁场传感器及其应用，所述微机械磁场传感器至少包括：谐振振子和依次形成于所述谐振振子表面上的绝缘层及至少一层金属线圈。本发明采用S型折叠梁实现弹性梁和锚点的连接，保证了谐振振子谐振时是沿垂直于谐振振子的方向移动，相比于一般的双端固支梁的组成的方环形而言，大大提高了谐振梁所围成面积单位时间内的变化量，进而增加了金属线圈内磁通量的变化，进一步增大了磁场的灵敏度。同时，在金属线圈的绝缘层下添加接地铝层，可有效避免谐振振子的信号耦合到金属线圈。本发明结构简单，不需要在金属线圈上通入电流，降低了器件的功耗；同时通过测量金属线圈两端的感应电动势来测量磁场大小，因此受温度影响小。
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公开(公告)号：CN105439071A
公开(公告)日：2016-03-30
申请号：CN201510791836.2
申请日：2015-11-17
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
CPC classification number: B81B3/0021 , B81C1/0019 , G01H11/00
Abstract: 本发明提供一种电磁式振动传感器及其制备方法，包括：正面设有凹槽的第一硅基底、与该第一硅基底键合以形成空腔的第二硅基底以及粘附于所述第一硅基底背面的磁铁；所述第二硅基底上依次设有第一绝缘层、第一金属线圈、第二绝缘层以及第二金属线圈，所述第一金属线圈与所述第二金属线圈在线圈内部终端贯通第二绝缘层形成接触；所述第一硅基底背面的磁铁与所述凹槽底部通过深反应离子刻蚀释放为可动结构或者所述第二硅基底以及设于该第二硅基底上的第一、二绝缘层、第一、二金属线圈通过深反应离子刻蚀释放为可动结构。本发明在没有外界交变磁场干扰条件下，传感器无零偏，采用MEMS工艺制作，体积小，适合规模化制造，且易于与信号调理电路集成。
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公开(公告)号：CN105245198A
公开(公告)日：2016-01-13
申请号：CN201510780724.7
申请日：2015-11-13
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种微机械硅谐振器的温度补偿结构及其制作方法，包括微机械谐振器结构；设有空腔并用于支撑所述微机械谐振器结构的底层基底以及位于所述微机械谐振器结构与所述底层基底之间的绝缘层；所述微机械谐振器结构包括具有第一温度系数的结构层，所述结构层上具有周期分布的凹槽；填充满所述凹槽的具有第二温度系数的补偿材料；所述第一温度系数和所述第二温度系数相反。本发明通过在微机械振动谐振器中引入结构材料温度系数相反的另一种材料来对其进行温度补偿，能够有效控制谐振器的温度漂移；采用该温度补偿结构，可以大大提高微机械谐振器的温度稳定性，同时减少外部补偿电路的复杂性。
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公开(公告)号：CN105206737A
公开(公告)日：2015-12-30
申请号：CN201510683899.6
申请日：2015-10-20
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种基于体硅加工工艺的微型热电能量采集器的制备方法，所述制备方法包括：器件层的制备，先在P型硅上刻蚀深孔，再在深孔中填充热电材料，并通过顶部电连接层实现热电偶对之间的串联，之后通过键合将器件层转移到顶部衬底片，减薄器件层底部的P型硅，制作底部互联，释放器件层P型硅，得到热电偶阵列，最后黏附底部衬底片，即得到微型热电能量采集器。本发明的方法制备的热电能量采集器与传统平面结构的采集器相比，其垂直结构的热电偶臂端面与导热板之间具有较大的接触面积，可以降低接触热阻和接触电阻，提高器件的温差利用率和发电功率；同时，相比垂直结构分立的热电偶臂阵列，可以进一步提高器件的集成度。该方法成本低，可以实现批量化生产。
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公开(公告)号：CN102674240B
公开(公告)日：2015-06-24
申请号：CN201210170049.2
申请日：2012-05-29
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种微机械传感器及其制作方法，采用湿法硅腐蚀技术在硅衬底中刻蚀出两倒梯形结构的深腔以及其所夹的正梯形结构的硅块，通过圆片键合技术实现敏感膜和硅块的物理连接，然后通过对硅衬底底部进行刻蚀使所述硅块底部悬空作为质量块，接着采用真空键合实现质量块的密封，最后在敏感膜上制备敏感结构和电极以完成制备。采用湿法硅腐蚀技术有利于降低微机械传感器的制造成本；由于敏感膜和梯形质量块长度较短的一边连接，减少了敏感膜和质量块的连接长度，有利于微机械传感器的尺寸的减小；由于硅块为梯形结构，和传统制作工艺相比，本发明提出的微机械传感器的质量块重量得到提高，有利于提高传感器的性能。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN102701142B
公开(公告)日：2015-04-22
申请号：CN201210170139.1
申请日：2012-05-28
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
Abstract: 本发明提供一种圆片集成微透镜光学系统制作方法，所述制作方法包括以下步骤：1）提供一硅衬底，在其上下表面沉积腐蚀掩膜层；通过光刻、刻蚀制作出腐蚀窗口图形；2）自所述腐蚀窗口腐蚀硅衬底；形成腐蚀腔体，同时形成悬浮薄膜；3）利用悬浮薄膜的塑性形变形成悬浮薄膜微结构；从而形成微透镜结构；4）将所述微透镜结构与光学系统进行圆片级键合组装，形成密封腔体。由于微透镜结构是凹陷在衬底内部，采用圆盘键合工艺将微透镜和光学器件进行圆片组装并不会导致微透镜结构破裂。由于采用了圆片级键合进行微透镜和光学器件的组装，最终光学系统的尺寸可以大大减小，系统组装效率也能得到大幅提高。
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公开(公告)号：CN102914749B
公开(公告)日：2014-11-26
申请号：CN201210469660.5
申请日：2012-11-19
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01R33/028
Abstract: 本发明提供一种微机械磁场传感器及其应用，所述微机械磁场传感器至少包括：谐振振子对和依次形成于其表面上的绝缘层及金属线圈。本发明利用差分电容激励和电磁感应来测量磁场大小，其中，构成谐振振子对的两个谐振振子结构工作在反相位模式，各该谐振振子结构上的金属线圈环绕方向相反，两个谐振振子结构上的金属线圈产生的感应电动势相互并联；由于驱动信号是差分信号，消除输出信号中的容性耦合信号，以获得单纯的磁场输出信号；同时，本发明利用耦合结构将两个谐振振子结构耦合起来使两个谐振振子结构连接为一体运动；进一步，本发明结构简单，受温度影响小，输出信号大，灵敏度高，检测的准确度高，适合高工作频率。
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公开(公告)号：CN102485639B
公开(公告)日：2014-10-22
申请号：CN201110298262.7
申请日：2011-09-28
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: B81C1/00
Abstract: 本发明提供一种基于金诱导非晶硅结晶的低温键合方法，首先在上基板的键合面上制备出氧化硅层，在氧化硅层上依次蒸发或溅射出钛、金膜，并去除非键合区域的钛、金膜；其次在下基板的键合面上制备出氧化硅层及非晶硅层，在非晶硅层上依次蒸发或溅射钛、金膜，并去除非键合区域的所述非晶硅层、及钛、金膜；然后，将上、下基板的键合面对准并贴合后，送入键合机，升温至250~300℃，并施加0.2~0.4MPa的压力，冷却到室温；最后，将从键合机取出的键合至一起的上、下基板送入退火炉，退火3~12小时，冷却到室温，完成金诱导非晶硅结晶的低温键合。本发明的低温键合方法不仅适用于硅圆片的键合，还可以用于非硅圆片的键合，并且由于低温的特性，具有很广的应用范围。
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公开(公告)号：CN102645565B
公开(公告)日：2014-08-13
申请号：CN201210133940.9
申请日：2012-04-28
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01R3/00 , G01R33/028 , B81C1/00
Abstract: 本发明提供一种微机械磁场传感器及其制备方法，属于微机电系统领域。该方法通过在器件结构层上沉积一具有接触孔的牺牲层，然后在所述牺牲层上制备金属线圈，接着腐蚀掉所述牺牲层，最后利用干法刻蚀制作出器件结构，并将器件结构进行释放以形成谐振振子，从而形成了一个金属线圈悬于谐振振子之上的微机械磁场传感器。本发明提出的微机械磁场传感器的谐振振子工作在扩张模态，因而金属线圈上每小段金属切割磁感线产生感应电动势会相互叠加，增强了输出信号的强度，同时金属线圈与谐振振子之间接触面的减少解决了高频时的信号串扰问题。此外，本发明所述的微机械磁场传感器具有低功耗、驱动-检测电路简单、受温度影响小、以及工艺简单等优点。
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公开(公告)号：CN102778586B
公开(公告)日：2014-03-12
申请号：CN201210287128.1
申请日：2012-08-13
Applicant: 中国科学院上海微系统与信息技术研究所
IPC: G01P15/125 , B81C1/00 , B81B3/00
Abstract: 本发明提出一种差分电容微加速度传感器及其制作方法，该方法利用体硅工艺完成可动质量块和弹性梁的制作，通过干法刻蚀完成结构制作的同时也完成器件结构的释放；可动电极与可动质量块具有相同的形状和大小，避免重复光刻，工艺大大简化；设计的弹性梁在敏感方向刚度小，敏感垂直方向刚度大，具有较高的选择性和防串扰能力；利用圆片级低温真空对准键合技术将器件简单可靠地封装起来，便于大规模制造。此外，本发明的微加速度传感器采用了变面积式工作原理使得可动质量块在运动时仅受到滑膜阻尼，提高了灵敏度。
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