[发明专利]低深宽比的单质量块三轴MEMS惯性加速度计及其制备方法

权利要求书

1.一种低深宽比的单质量块三轴MEMS惯性加速度计，其特征在于，包括自下而上依次键合的底板（1）、空腔结构层（2）、质量块与悬臂梁结构层（3）、顶板（4）；

所述底板（1）包括底板基板（11）、对称设置于底板基板顶面中部的4个底电容下电极（12）、对称设置于底板基板顶面四边的4个底电容输出电极（13）、分别设置于各个底电容下电极和对应的底电容输出电极之间的4个底电容下电极引出导线（14）和设置于底板基板顶面并覆盖于各个底电容输出电极（13）之上的底板键合环（15）；

所述空腔结构层（2）包括空腔基板（21）、贯穿空腔基板（21）中部的倒正四棱台形空腔（22）和覆盖空腔基板（21）顶面四边的空腔基板键合环（23）；

所述质量块与悬臂梁结构层（3）包括倒正四棱台形质量块（31）、4个叉形悬臂梁（32）、悬臂梁固支边框（33）、覆盖质量块（31）底面的底电容上电极（34）、分别设置于质量块（31）各个侧面中部的4个底电容上电极引出电极（35）和4组底电容上电极引出导线（36）、覆盖于质量块（31）顶面、各个叉形悬臂梁（32）顶面和悬臂梁固支边框（33）顶面的接地电极（37）；

所述顶板（4）包括顶板基板（41），位于顶板基板底面中部的正四棱台形顶板空腔（42）和覆盖顶板基板（41）底面四边的顶板键合环（43）；

所述底板（1）与空腔结构层（2）通过底板键合环（15）键合，所述空腔结构层（2）与悬臂梁固支边框（33）通过空腔基板键合环（23）键合，各个悬臂梁悬置于空腔（22）之上并使质量块（31）悬置于空腔（22）之中，所述悬臂梁固支边框（33）与顶板（4）通过顶板键合环（43）键合，最终形成一个气密封闭结构。

2.根据权利要求1所述的低深宽比的单质量块三轴MEMS惯性加速度计，其特征在于，所述底板基板（11）为正方形截面基板，相应地，所述底板键合环（15）为内方外方的矩形环；

所述4个底电容下电极（12）为同形的正方形电极，所述4个底电容输出电极（13）为同形的长方形电极；

所述4个底电容下电极引出导线（14）为同形的长条形导线，分别连接1个底电容下电极（12）与1个底电容输出电极（13），所述底电容下电极引出导线（14）的宽度足够小使得当各个底电容下电极（12）相对于底电容上电极（34）作面内水平偏移时，底电容上电极（34）与底电容下电极引出导线（14）重叠部分所形成电容的电容值相对于各个底电容的电容值可以忽略；

所述底板键合环（15）环绕于4个底电容下电极（12）的外侧，所述底板键合环（15）与空腔基板（21）的底面全等同形，其内边缘与各个底电容输出电极（13）的内端平齐。

3.根据权利要求1所述的低深宽比的单质量块三轴MEMS惯性加速度计，其特征在于，所述空腔基板（21）为内方外方截面的厚基板，相应地，所述空腔基板键合环（23）为内方外方的矩形环。