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基于QoS工藝的加速度計芯片及加工工藝和加速度計

  • 專利類型:發明專利
  • 有效期:不限
  • 發布日期:2021-10-03
  • 技術成熟度:通過小試
交易價格: ¥面議
  • 法律狀態核實
  • 簽署交易協議
  • 代辦官方過戶
  • 交易成功

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  • 技術(專利)類型 發明專利
  • 申請號/專利號 CN201811626393.1 
  • 技術(專利)名稱 基于QoS工藝的加速度計芯片及加工工藝和加速度計 
  • 項目單位 西安交通大學
  • 發明人 李村,韓超,趙玉龍,李波,張全偉,白冰 
  • 行業類別 其他領域
  • 技術成熟度 通過小試
  • 交易價格 ¥面議
  • 聯系人 秦佩君
  • 發布時間 2021-10-03  
  • 01

    項目簡介

    本發明提供基于QoS工藝的加速度計芯片及加工工藝和加速度計,芯片包括鍵合在硅基結構兩側的第一、第二石英結構,石英結構包括石英框架、雙端固定石英音叉、石英支撐梁和石英質量塊,硅基結構包括硅基框架和硅質量塊;在石英框架和硅基框架處,以及石英質量塊和硅質量塊處完全鍵合,形成第一石英結構、硅基結構、第二石英結構的三明治形式;加工工藝是先進行硅基初加工,再進行硅基和兩個石英片雙面鍵合,兩個石英片減薄和拋光,然后進行石英振梁電極及石英結構的制作,最后進行硅基結構的釋放。本發明具有靈敏度高、成本低等特點。
    展開
  • 02

    說明書

    1.基于QoS工藝的加速度計芯片,其特征在于,自上而下依次包括第一石英結構(1)、硅基結構(2)和第二石英結構(3);第一石英結構(1)和第二石英結構(3)結構相同;第一石英結構(1)包括石英框架(4)、雙端固定石英音叉(5)、石英支撐梁(6)和石英質量塊(7);石英支撐梁(6)和雙端固定石英音叉(5)平行設置;石英質量塊(7)位于石英框架(4)內,石英支撐梁(6)的一端連接石英質量塊(7),另一端連接石英框架(4);雙端固定石英音叉(5)的一端連接石英質量塊(7),另一端連接石英框架(4);石英框架(4)與石英質量塊(7)之間形成石英刻蝕槽(8);硅基結構(2)包括硅基框架(9)和硅質量塊(11),硅質量塊(11)位于硅基框架(9)內,硅質量塊(11)與硅基框架(9)之間形成硅釋放槽(10)和硅基刻蝕槽(12);硅基框架(9)與兩側的石英框架(4)分別對應并鍵合連接,硅質量塊(11)與兩側的石英質量塊(7)分別對應并鍵合連接,硅釋放槽(10)為第一石英結構(1)和第二石英結構(3)的雙端固定石英音叉(5)和石英支撐梁(6)提供可動空間。2.根據權利要求1所述的基于QoS工藝的加速度計芯片,其特征在于,石英支撐梁(6)設置兩根,兩根石英支撐梁(6)對稱布置在雙端固定石英音叉(5)的兩側。3.根據權利要求1所述的基于QoS工藝的加速度計芯片,其特征在于,石英框架(4)為矩形框結構,石英質量塊(7)為矩形結構,且石英框架(4)和石英質量塊(7)的各矩形邊對應平行;硅基框架(9)為矩形框結構,硅質量塊(11)為矩形結構,且硅基框架(9)和硅質量塊(11)各矩形邊對應平行。4.根據權利要求3所述的基于QoS工藝的加速度計芯片,其特征在于,硅基框架(9)的長度和寬度與石英框架(4)的長度和寬度分別相同,硅質量塊(11)的長度和寬度與石英質量塊(7)的長度和寬度分別相同,硅釋放槽(10)的長度與石英支撐梁(6)的長度相同,硅基刻蝕槽(12)的寬度與石英刻蝕槽(8)的寬度相同。5.根據權利要求3所述的基于QoS工藝的加速度計芯片,其特征在于,石英支撐梁(6)設置兩根,兩根石英支撐梁(6)分別位于石英質量塊(7)相對的兩矩形邊的延長線上。6.根據權利要求1所述的基于QoS工藝的加速度計芯片,其特征在于,第一石英結構(1)的厚度為10-50μm。7.根據權利要求1所述的基于QoS工藝的加速度計芯片,其特征在于,硅基結構(2)的厚度為100-500μm。8.基于權利要求1-7任一項所述的芯片的加速度計。9.權利要求1所述的基于QoS工藝的加速度計芯片的加工工藝,其特征在于,包括以下步驟:第一步,硅基的加工:在硅晶圓上制作刻蝕掩膜,將硅晶圓刻蝕穿透,刻蝕出硅釋放槽(10);第二步,在刻蝕好的硅基兩側面上分別鍵合一石英片;第三步,兩個石英片減薄和拋光至同一厚度;第四步,石英結構電極及掩膜的制作:包括在減薄拋光后的石英片上進行第一石英結構(1)和第二石英結構(3)的石英振梁電極的制作和石英結構掩膜的制作;第五步,在兩個石英片上干法刻蝕第一石英結構(1)和第二石英結構(3);第六步,硅基結構(2)的釋放:濕法腐蝕硅基結構(2),刻蝕出硅基刻蝕槽(12),使硅質量塊(11)與硅基框架(9)分割開。10.根據權利要求1所述的基于QoS工藝的加速度計芯片的加工工藝,其特征在于,鍵合采用直接鍵合、中介層鍵合或共晶鍵合的方式實現。
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專利技術附圖

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