[实用新型]低应力硅微谐振式加速度计

摘要

本实用新型公开了一种低应力硅微谐振式加速度计，加速度计结构制作在两层单晶硅上，在上层单晶硅片上制作加速度计机械结构，在机械结构的上表面淀积金属作为信号输入/输出线，下层单晶硅为加速度计的衬底，加速度计机械结构由质量块、上谐振器、下谐振器、两个上端一级杠杆放大机构、两个下端一级杠杆放大机构、中间应力释放框架、上端应力释放框架和下端应力释放框组成，上谐振器和下谐振器上下对称相邻位于质量块的中间，上谐振器的下端和下谐振器的上端通过中间应力释放框架与中间固定基座相连。本实用新型大大减小了加工残余应力和工作环境温度变化产生的热应力，提高了谐振器谐振频率的稳定性，且杠杆放大机构的放大倍数接近理想值。

主权项

一种低应力硅微谐振式加速度计，其特征在于：加速度计结构制作在两层单晶硅上，在上层单晶硅片上制作加速度计机械结构，在机械结构的上表面淀积金属作为信号输入/输出线，下层单晶硅为加速度计的衬底，加速度计机械结构由质量块[1]、上谐振器[2a]、下谐振器[2b]、两个上端一级杠杆放大机构[3a、3b]、两个下端一级杠杆放大机构[3c、3d]、中间应力释放框架[5a]、上端应力释放框架[5b]和下端应力释放框[5c]组成，上谐振器[2a]和下谐振器[2b]上下对称相邻位于质量块的中间，上谐振器[2a]的下端和下谐振器[2b]的上端通过中间应力释放框架[5a]与中间固定基座[4a]相连；上谐振器[2a]的上端分别与两个上端一级杠杠放大机构[3a、3b]的输出端[11a、11b]连接，上端一级杠杠放大机构的[3a、3b]的支点端[9a、9b]与通过上端应力释放框架[5b]与上固定基座[4b]相连，下谐振器[2b]的下端分别与两个下端一级杠杠放大机构[3c、3d]的输出端[11c、11d]连接，下端一级杠杠放大机构的[3c、3d]的支点端[9c、9d]通过下端应力释放框架[5c]与下固定基座[4c]相连；上下端一级杠杠放大机构[3a、3b、3c、3d]的输入端[10a、10b、10c、10d]分别与质量块[1]连接；质量块[1]通过四根U型梁[6a、6b、6c、6d]分别与四个位于质量块[1]四角的固定基座[7a、7b、7c、7d]相连，所有的固定基座[4a、4b、4c、7a、7b、7c、7d]安装在下层单晶硅的固定基座键合点上，使上层的机械结构部分悬空在下层的单晶硅衬底部分之上。