[发明专利]对称倾斜折叠梁结构电容式微加速度传感器

权利要求书

1.一种对称倾斜折叠梁结构电容式微加速度传感器，其特征在于所述的加速度传感器包括一个对称的中心质量块、外部支撑框架、中心质量块与外部支撑框架相连接的八根对称倾斜折叠梁结构以及上、下盖板，其中：

(1)对称的中心质量块由顶端质量块和底端质量块组成，对称倾斜折叠梁结构由四根顶端倾斜折叠梁和四根底端倾斜折叠梁组成；

(2)每根倾斜折叠梁的内脚连接在中心质量块侧面的顶端或底端，外脚连接在外部支撑框架内侧面；

(3)中心质量块上、下表面电极分别与上盖板下表面电极、下盖板上表面电极构成电容，构成差分电容式微加速度传感器。

2.根据权利要求1所述的微加速度传感器，其特征在于八根对称倾斜折叠梁的形状、尺寸一致。

3.根据权利要求1所述的微加速度传感器，其特征在于倾斜折叠梁可连接在中心质量块侧面的顶端或底端，连接在外部支撑框架内侧面的任意位置，并且每根倾斜折叠梁两个连接位置呈对称分布。

4.根据权利要求1所述的加速度传感器，其特征在于中心质量块的上、下表面分别与上盖板的下表面、下盖板的上表面相互平行，且中心质量块的上表面或下表面为长方形或正方形。

5.根据权利要求1所述的微加速度传感器，其特征在于中心质量块和上、下盖板之间通过绝缘层实现电绝缘。

6.根据权利要求1或3所述的微加速度传感器，其特征在于倾斜折叠梁内脚和外脚延伸的两部分呈一定角度对称分布。

7.根据权利要求6所述的微加速度传感器，其特征在于

a)倾斜折叠梁外侧面与中心质量块侧面和外部支撑框架内侧面平行时，越接近倾斜折叠梁中间部分，梁的宽度变得越窄；或越接近倾斜折叠梁中间部分，梁的宽度变得越宽；

b)倾斜折叠梁内侧面与中心质量块侧面及外部支撑框架内侧面平行时，越接近倾斜折叠梁中间部分，梁的宽度变得越窄，越接近倾斜折叠梁中间部分，梁的宽度变得越宽；

c)倾斜折叠梁内、外侧面与中心质量块侧面及外部支撑框架内侧面均不平 行时，越接近倾斜折叠梁中间部分，梁的宽度变得越窄，或越接近倾斜折叠梁中间部分，梁的宽度变得越宽。

8.根据权利要求1所述的微加速度传感器，其特征在于倾斜折叠梁连接在中心质量块侧面和外部支撑框架内侧面的任意位置，并且每根倾斜折叠梁两个连接位置呈对称分布，倾斜折叠梁的宽度不变。

9.根据权利要求7所述的微加速度传感器，其特征在于：

a)倾斜折叠梁内、外侧面与中心质量块侧面及外部支撑框架内侧面均不平行，从倾斜折叠梁内脚和外脚延伸的两部分倾斜梁呈一定角度对称分布时，越接近倾斜折叠梁中间部分，两部分倾斜梁的间隙变得越窄，也可如图2(b)所示，越接近倾斜折叠梁中间部分，两部分倾斜梁的间隙变得越宽；

b)两部分倾斜梁的间隙不变，整个倾斜折叠梁与中心质量块侧面及外部支撑框架内侧面呈一定角度分布，倾斜折叠梁整体向外部支撑框架方向倾斜一定角度，或倾斜折叠梁整体向内部中心质量块方向倾斜一定角度。

10.根据权利要求1所述的微加速度传感器，其特征在于所述的微加速度传感器为四片硅片键合成的整体结构。

11.根据权利要求1所述的微加速度传感器，其特征在于：

①上电容间隙和下电容间隙分别在上盖板硅片的下表面、下盖板硅片的上表面；

②过载保护限位块分别制作在上盖板的下表面和下盖板的上表面；

③上盖板电极引线金属块位于上盖板硅片的上表面，下盖板电极引线金属块位于下盖板硅片的下表面；

④中心质量块电极引线金属块在电极引出槽正下方的外部支撑框架表面的中心质量块电极引出间隙内。

12.根据权利要求10所述的微加速度传感器，其特征在于所述的上电容间隙或下电容间隙为1-10μm。