CN100437118C - 单测试质量块的三轴mems传感器 - Google Patents

单测试质量块的三轴mems传感器 Download PDF

Info

Publication number
CN100437118C
CN100437118C CNB2004800192805A CN200480019280A CN100437118C CN 100437118 C CN100437118 C CN 100437118C CN B2004800192805 A CNB2004800192805 A CN B2004800192805A CN 200480019280 A CN200480019280 A CN 200480019280A CN 100437118 C CN100437118 C CN 100437118C
Authority
CN
China
Prior art keywords
sensor
proof mass
read
finger piece
along
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2004800192805A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1816747A (zh
Inventor
安德鲁·C·麦克尼尔
加里·G·李
小丹尼尔·N·库里
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NXP USA Inc
Original Assignee
Freescale Semiconductor Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Freescale Semiconductor Inc filed Critical Freescale Semiconductor Inc
Publication of CN1816747A publication Critical patent/CN1816747A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100437118C publication Critical patent/CN100437118C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/18—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration in two or more dimensions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/125—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by capacitive pick-up
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P2015/0805—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration
    • G01P2015/0808—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining in-plane movement of the mass, i.e. movement of the mass in the plane of the substrate
    • G01P2015/082—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining in-plane movement of the mass, i.e. movement of the mass in the plane of the substrate for two degrees of freedom of movement of a single mass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P2015/0805—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration
    • G01P2015/0822—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass
    • G01P2015/0825—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass
    • G01P2015/0831—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values being provided with a particular type of spring-mass-system for defining the displacement of a seismic mass due to an external acceleration for defining out-of-plane movement of the mass for one single degree of freedom of movement of the mass the mass being of the paddle type having the pivot axis between the longitudinal ends of the mass, e.g. see-saw configuration

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pressure Sensors (AREA)

Abstract

此处提供了一种传感器，包括不平衡的测试质量块(51)，并被用来读取沿至少二个相互正交的方向的加速度。此测试质量块(51)具有不同质量的相反的第一侧(65)和第二侧(67)。

Description

单测试质量块的三轴MEMS传感器
技术领域
本发明一般涉及到微电机传感器(MEMS)，更确切地说是涉及到包含测试质量块(proof mass)的传感器。
背景技术
各种传感器可用于惯性制导系统中，来读取诸如航天飞机、飞机、陆基车辆、或手持装置之类的装置的加速度或方位。它们还被用于车辆以读取冲击并运用各种装置来保护乘客(例如汽车中的气囊)。传感器可能被要求检测沿一个、二个、或三个轴即方向的加速度或其它现象。从这一信息，能够确定装置的运动或方位。
在当前减小传感器尺寸和降低传感器成本所作的努力中，已经提出了各种读出装置。其中很多装置，特别是用作加速计的那些装置，包括电容性结构，有些电容性结构利用半导体制造技术和/或成批微加工方法来构成。电容性结构通常由至少一个掺杂硅之类组成的导电片组成，此导电片被柔性悬挂物安装在衬底上。此导电片被定位成平行于衬底的平坦表面，并与安装在衬底上的固定结构形成电容。当导电片由于加速度而运动时，导电片与这些固定结构之间的电容就改变。然后，这些改变被装置的电路读取，并被转换成代表加速度的信号。
图1和2示出了上述类型的现有技术电容性加速计111的一个例子。用来读取Z轴加速度(亦即垂直于装置主平面的加速度)的加速计包含测试质量块板113，此测试质量块板113被扭曲弹簧挠性件115悬挂成跷跷板型结构(see-saw type configuration)。此测试质量块由于存在于“重”端116上的过量质量而“不平衡”。测试质量块板由固定到衬底123的中心支点121支持(见图2)。当装置经受沿Z轴的加速度时，测试质量块就绕悬挂所确定的挠曲轴旋转(即倾斜)。由排列在测试质量块下方的电容性传感器片117和119来测量所导致的运动，此运动正比于装置所经受的加速度大小，并被转换成代表加速度的电信号。在此装置中要求使用不平衡的测试质量块，因为平衡的测试质量块在经受Z轴加速度时不会倾斜，因而不会恰当地读出加速度。
图1和2所示的装置是一种仅仅读取沿Z轴的加速度的单轴加速计。但本技术领域同样已知适用于读取沿多个轴的加速度的加速计。图3示出了一种这样的装置。其中所示的装置是一种用来读取沿装置二个正交的面内轴的加速度的XY位移加速计231。此加速计包括测试质量块板233，它包含用第一组读出指状物241和第二组读出指状物243固定到框架237的中央质量块235。第一和第二组读出指状物被排列成相互垂直。框架由多个被一系列柔性弹簧247固定于其上的支点245来支持。在这种设计成读取沿二个正交读出轴的相似幅度的加速度的结构中，各个弹簧247沿X和Y方向具有相似的刚性。
在图3中，各个读出指状物241分别被二组固定的指状物251和252环绕。同样，各个读出指状物243分别被锚定到衬底的二组固定的指状物253和254环绕。当测试质量块沿Y方向运动时，运动指状物241与固定指状物251和252之间的电容改变。同样，当测试质量块沿X方向运动时，运动指状物243与固定指状物253和254之间的电容改变。此装置配备有将这些电容性变化转换成代表沿X和Y轴的加速度的信号的电路。
上述的加速计被制造成单轴或双轴装置。但有些应用要求能够读取沿三个相互正交的轴的加速度。在某些情况下，利用3个图1所述的加速计，并将它们安置成其灵敏轴被排列成相互成交的结构，达到了这一点。但由于各个加速计必须被定位成其读出轴正交于其它加速计的读出轴，故从这种结构得到的最终封装件的体积固有地臃肿。因此，整个封装件绝对无法被形成为单个平面装置。
还提出了一些被用来读取沿3个轴的加速度且比上述三轴加速计设计更为紧凑的传感器。图7和8示出了这种传感器的一个例子。在其中所示的结构中，中间层32典型地用作单个测试质量块，它配备有用来读取沿X和Y轴的加速度的电容片30。图7和8的装置在某些方面相似于图3的装置，但具有设置在测试质量块32上的额外的片40和43以及安装在衬底11上并设置在测试质量块下方的一系列电容性耦合到测试质量块的导体23、24、26、27。在这种装置中，借助于测量测试质量块30和上方各片40-43与下方各片23、24、26、27之间的微分电容，来读取沿Z轴(亦即正交于衬底主表面的方向)的加速度。借助于测量测试质量块与其下方适当片(亦即13和14与18和19，16和17与21和22)之间的微分重叠电容，来读取沿x-y平面(亦即衬底主表面平面)的加速度。
虽然图7和8所示的传感器在本技术中是一个明显的进步，且确实减小了整个封装件的尺寸，但其结构要求“三层”工艺流程。这指的是用来制造此装置中存在的读出电容器片或制造工艺所要求的导电材料(典型是掺杂的多晶硅)层的数目。确切地说，图7和8的装置的每个测试质量块32、一系列导体23、24、26、27、以及片40和41，各需要一个导电层。相反，图1和2所述的加速计可以用“双层”工艺流程来制造。确切地说，在这些装置中，底部片117和119由第一导电层形成，而测试质量块113由第二导电层形成。与双层工艺流程相比，三层工艺流程更不可取之处在于要求至少二个额外的掩蔽步骤。因此，与通过双层工艺制造的可比装置相比，用三层工艺制造的装置通常制造成本更高，且成品率更低。
与用双层工艺流程制作的传感器相比，由三层工艺流程制作的传感器典型地还对封装应力和导电层应力梯度更为敏感。对于装置的Z轴输出，这些效应特别成问题。从图9可以理解这一点，图9示出了一般的三层装置121，它包含支持在衬底129上的顶部层123、中间层125、以及底部层127。中间层125和顶部层123被支持在衬底129上方几个微米处，因而当装置经受沿衬底面内轴的应变时就容易沿Z轴形变。例如在热循环过程中常常遇到这种应变。此外，导电层123和125中的应力梯度也有助于这些层的形变(弯曲)。顶部层的形变修正了顶部层与中间层之间的电容131，因而改变了装置的Z轴输出。借助于用弹性体(有时称为“顶盖涂层”)涂敷传感器管芯，能够减小封装应力。但这种涂敷使制造工艺复杂化。
因而在本技术领域中，对能够沿多个轴进行读取、能够在双层工艺流程中被制作成平面结构、对封装件应力和导电层应力梯度较不敏感、以及不要求使用设计来减小封装应力的顶盖涂层或其它特征的紧凑的单管芯传感器，存在着需求。
发明内容
在一种情况下，提供了一种传感器，它包含不平衡的测试质量块，并被用来读取至少沿二个优选为沿三个相互正交的方向的加速度。此传感器优选包含单个测试质量块以及二个或多个导电片，此单个测试质量块被安装到沿所有三个轴是柔性的悬挂物上的衬底，这些导电片被安装在测试质量块下方的衬底上。此测试质量块优选包含沿第一轴对准的第一组读出指状物以及沿第二轴对准的第二组读出指状物，其中，所述第一和第二轴正交。第一和第二组中的各个读出指状物典型地被固定到衬底的二个平行指状物环绕。第一和第二组读出指状物优选被设置成至少具有二个对称平面的配置，更优选至少具有4个对称平面。导电片被排列成具有与第一和第二组读出指状物相同的对称平面、衬底被安装在设置成至少具有二个对称平面的柔性弹簧上、以及测试质量块相对于二个底部片之间的对称线不对称，也是优选的。传感器中的第一和第二组读出指状物优选具有平行于第一平面的纵轴，且所述二个相互正交的方向之一垂直于所述第一平面。传感器的测试质量块具有其中设置有多个读出指状物的中心部分以及邻接于中心部分的不同质量的相反侧。相反侧优选是尺寸不同的。此传感器还可以包含第一和第二电容片，这些电容片被设置在测试质量块下方，并被用来探测测试质量块沿垂直于第一平面的轴的运动。
在另一种情况下，提供了一种包含测试质量块的诸如加速计之类的传感器，此测试质量块具有用来读取沿相互正交的轴的加速度的第一和第二组指状物、用来读取沿正交于所述第一和第二轴的第三轴的加速度的第一和第二电容片、以及所述测试质量块的多个支点，各个所述支点被弹簧固定到所述测试质量块，且其中，测试质量块的重量被各个支点不对称地支持。第一和第二片典型地被(垂直地)设置在测试质量块的同一侧上，并被支持在衬底上，且被用来电容性地读取沿垂直于所述第一和第二轴的方向的加速度。
在另一种情况下，提供了一种制作传感器的方法，它包含下列步骤：提供衬底，在所述衬底上淀积第一导电层，对所述第一导电层进行图形化以便在其中确定第一和第二电容性结构，在所述第一导电层上淀积牺牲层，在牺牲层上淀积第二导电层，以及对第二导电层进行图形化以便将在其中确定测试质量块，使得测试质量块的质量中心相对于所述第一和第二片被不对称地设置。第一和第二导电层可以包含金属，但优选包含多晶硅，且第一和第二电容性结构是片。可以相对于所述第一和第二片不对称地设置测试质量块，优选包含其纵轴平行于第一轴的第一组读出指状物以及其纵轴平行于第二轴的第二组读出指状物。此测试质量块优选还包含使各个读出指状物被设置在成对的固定指状物之间的多个固定的指状物以及将测试质量块支持在第一和第二电容性结构上方的多个柔性结构。此传感器可以是一种借助于测量测试质量块与第一和第二电容性结构之间的电容来读取沿垂直于衬底的方向的加速度的加速计。第一和第二组读出指状物、多个柔性结构、以及多个固定指状物，优选被设置成具有至少一个与第二导电层主表面正交的镜像对称平面，更优选是具有二个镜像对称平面。此方法还可以包含至少清除部分牺牲层的步骤，以便得到测试质量块的释放，或还可以包含将金属淀积在测试质量块的表面上的步骤，使测试质量块的质量中心相对于所述第一和第二片不对称地排列。
下面更详细地来描述此处所述的这些和其它的情况。
附图说明
图1是现有技术Z轴加速计的说明；
图2是沿图1中线2-2的剖面图；
图3是现有技术XY加速计的说明；
图3是现有技术XY加速计的说明；
图4是根据本文论述制作的三轴加速计的第一实施方案的说明；
图5是简化的剖面图，示出了图4所示类型装置中的不平衡测试质量块(图17示出了沿图4中线17-17的更详细的剖面图)；
图6是根据此处论述制作的三轴加速计的第二实施方案的说明；
图7是用三层工艺流程制作的现有技术加速计的说明；
图8是沿图7中线8-8的剖面图；
图9说明了在用三层工艺流程制作的加速计中封装应力的作用；
图10说明了在根据此处论述制作的加速计中封装应力的作用；而
图11-17说明了根据此处论述制作传感器的方法的一个实施方案。
具体实施方式
此处提及加速计或传感器或其制作工艺流程时所用的术语“双层”和“三层”，指的是用来制作存在于装置中的电容器片的或制作工艺所要求的导电材料(典型为掺杂的多晶硅)层的数目。
根据此处的论述，提供了一种可以在双层工艺流程中制作的紧凑的单管芯传感器，例如可以是一种加速计或其它读出装置。与典型的三层工艺流程相比，由双层工艺流程制作的实施方案可以更容易，且更便宜。而且，得到的传感器对来自第三导电层的封装件应力敏感性没有贡献。此传感器能够被制作成沿二个或多个相互正交的轴读取。
图4-5示出了根据此处论述制作的传感器51的一个实施方案。此装置包含被Y读出指状物57和X读出指状物59支持在框架55上的中央质量块53。此框架又被优选沿3个相互正交的方向柔性的一系列弹簧63固定到多个支点61。各个支点被安装在管芯或另一衬底75上(见图5)。各个Y读出指状物57被二个成对的固定指状物66和68环绕。同样，各个X读出指状物59被二个固定指状物62和64环绕。当传感器经受沿X轴的加速度时，X读出指状物59与相邻固定指状物62和64之间的距离改变，从而改变了这些指状物之间的电容。电容的这一变化被读出电路(未示出)记录，并被转换成代表沿此轴的加速度的输出信号。以相似的方式，借助于记录Y读出指状物57与相应的固定指状物66和68之间的电容变化，来读取沿Y轴的加速度。
框架55具有不同质量的相反侧65和67。在本特定的实施方案中，借助于将框架构造成相反侧65和67的厚度和宽度基本上相等但长度不相等，来实现这一点。结果，侧65具有比侧67更大的质量，从而使测试质量块52(它包括框架55和中央堆53)响应于沿Z轴的加速度而绕Y轴旋转/倾斜。此加速度被设置在测试质量块下方的电容片71和73读取。
在图4-5的装置中，Y读出指状物57、X读出指状物59、固定指状物62、64、66、68、以及弹簧63，以这些元件的安排具有二个镜像对称平面的方式，被均匀地分隔并设置在中央质量块53的相反侧上。这种对称性的优点在于能够基本上消除轴间感应(cross-axissensitivities)，致使在读取沿X和Y轴的加速度时，装置仅仅读取沿各个轴发生的加速度的分量。确切地说，此对称性具有这样的效果，即各个发生在一个读出指状物处的轴间感应被发生在另一读出指状物处的相等但相反的轴间感应消除。
根据此处的论述，测试质量块的各种其它构造也是可能的。图6示出了一种这样的构造。其中所示的传感器81包含被第一组读出指状物87和第二组读出指状物89支持在框架85上的中央质量块83。各个第一组读出指状物87被设置在固定指状物86与88之间。同样，各个第二组读出指状物89被设置在固定指状物82与84之间。此框架又被优选沿3个相互正交的方向柔性的一系列弹簧93支持。各个弹簧被固定到支点91。支点91和固定指状物82、84、86、88被安装在管芯或另一衬底(未示出)上。
框架具有不同质量的相反侧95和97。对于图4-5的实施方案，借助于将框架构造成相反侧95和97的厚度和宽度基本上相等但长度不相等，来实现这一点。结果，侧95具有比侧97更大的质量。测试质量块响应于沿Z轴的加速度而绕Y轴倾斜。此加速度被设置在测试质量块下方的电容片101和103读取。
图4-5的传感器被设计成第一组读出指状物67和第二组读出指状物69、固定指状物62、64、66、68、以及弹簧63具有二个镜像对称平面。同样，在图6所示的传感器81中，用来支持中央质量块83的第一组指状物87和第二组指状物89、固定指状物82、84、86、88、以及弹簧93被设置成具有二个镜像对称平面。这二种安排都能够有效地消除轴间感应。
在图4和5所述的实施方案中，借助于使测试质量块一端比另一端更长，使测试质量块中质量的安置不对称。但用其它的方法也可以得到相似的结果。例如，图4-5的相反侧65和67可以是长度相同但厚度不同。通过选择性地向其增加材料，例如通过选择性金属化或将其它层或结构增加到其表面，也可以使一侧的质量大于另一侧的质量。在2003年4月29日提交的共同受让和待决且案号为SC12477ZP的美国申请No.10/426148中，描述了这种增加测试质量块重量的技术，其全部内容以引用方式被结合在本文中。
上述设计的传感器可以具有许多优点。例如，这些装置可以在用于图1和2所示类型的单轴加速计或图3所示类型的双轴加速计的同一类型的双层工艺流程中，以如上所述可能出现的所有优点被制作。而且，这些传感器的紧凑本性使之能够以适当的ASIC(专用集成电路)被封装在单个的小封装件(类似于用于单轴加速计的封装件)内。由于所有3个读出轴使用同一个中间层，故这些传感器比现有的三轴传感器更简单，一些实施方案仅仅要求一个测试质量块以及一个可移动的元件键合焊点。相反，在采用分立传感器来沿各个方向进行读取的装置中，各个传感器具有其本身的测试质量块并被提供有其本身的可移动元件键合焊点。而且，由于这些传感器可以被制作成其制造成本大致与单轴传感器相同的单一封装装置，故与用独立传感器制作的三轴装置相比，此处公开的传感器固有地更便宜。相反，用独立传感器制作的三轴装置的制造成本大约是三倍。
此处所述的设计还可以抗多晶硅应力梯度和封装件应力。参照图10就能够理解这一事实。其中所示的传感器141包含第一读出片147和第二读出片149形式的第一导电层、第二导电层145、以及衬底151。第二导电层与第一读出片构成第一电容155，并与第二读出片构成第二电容153。封装件应力引起衬底151的面内应变(伸展)，这能够使第二多晶硅层垂直地运动，从而增大第二多晶硅层与第一读出片147和第二读出片149每一个之间的间隙。但与图9所示三层装置中遇到的情况相对照，在图10的双层装置中，若第二多晶硅层145垂直地运动，则在二个读出片处出现基本上相同的间隙变化。由于对于容易实现的读出电路，输出正比于电容153与155的比率，故不会由于这一运动而出现输出信号的变化。同样，如图10所示，第二导电层145中的应力梯度导致弯曲。但由于第一读出片147和第二读出片149相对于第二层145的支点位置被对称地定位，故也不会由于第二导电层145中应力梯度引起的弯曲而出现输出信号的变化。
通过一些不同的制造途径，能够得到此处所述的传感器。图11-17说明了一种这样的途径。
如图11所示，提供典型地包含硅的衬底75。在衬底的主表面上淀积第一导电材料的第一导电层70。在某些应用中，在淀积第一导电层之前，可以用一个或多个介质材料层覆盖将要淀积第一导电层的表面。第一导电层70优选包含多晶硅(在某些应用中可以适当地掺杂)，但也可以包含其它半导体材料或各种金属。
在淀积第一导电层70之后，如图12所示，将其掩蔽、图形化、并腐蚀(未示出)，以便确定电容片71和73。然后，如图13所示，在电容片上淀积牺牲层72。此牺牲层优选是磷硅酸盐玻璃(PSG)，但如本技术所知，也可以包含其它牺牲材料。
如图14所示，一系列接触窗口74和76然后被形成在牺牲层中，以便分别确定弹簧悬挂系统的支点61以及固定指状物62和64(见图4)。若牺牲层是PSG，则借助于在衬底75处呈现腐蚀停止行为的适当的氧化物腐蚀，可以实现这一点。如图15所示，第二导电材料52被淀积在各个窗口中和牺牲层72上。第二导电材料优选包含多晶硅(根据应用可以适当地掺杂)，但也可以包含各种金属。更为优选的是，第二导电材料与第一导电材料层70相同或相似(见图11)。最优选的是，第一和第二导电材料都是多晶硅。可以通过化学气相淀积(CVD)或本技术领域所知的其它适当方法淀积第二导电材料52。
然后，如图16所示，对第二导电层进行掩蔽、图形化、以及腐蚀(未示出)，以便确定测试质量块的各种元件。在所示的特定实施方案中，这些元件包括弹簧支点61、固定指状物62和64、读出指状物59、以及弹簧63。然后，利用适当的腐蚀剂来实现该结构的释放，以便导致图17所示的装置，图17是沿图4中线17-17的剖面图。若牺牲层是PSG，则腐蚀剂优选是HF水溶液。
在上述的方法中，牺牲层优选包含PSG，且其上的第二导电材料优选包含多晶硅。采用这些材料的优点在于能够用来实现结构释放的HF水溶液对多晶硅是高度选择性的。因此，若确定弹簧支点和固定指状物的接触74和76(例如见图14)与多晶硅重叠，且若HF水溶液被用来释放结构，则这些支点的周边将被很好地确定，并将与诸如腐蚀时间和HF浓度之类的释放腐蚀工艺参数相对地无关。
此处已经提供了一种紧凑的三轴单管芯传感器及其制作方法。可以在双层多晶硅工艺流程中被制作成平面结构的传感器，因而比三层工艺中构造的传感器更容易制造。
本发明的上述描述是说明性的，不是为了限制。因此，应该理解的是，对上述各个实施方案可以作出各种增减和修正而不偏离本发明的范围。因此，本发明的范围应该仅仅参照所附权利要求来认定。

Claims (16)

1.一种传感器，包括：
不平衡的测试质量块，所述传感器被用来读取沿至少二个相互正交的方向的加速度；
其中，所述测试质量块具有中央部分以及邻接于所述中央部分的不同质量的相反侧。
2.权利要求1的传感器，其中，所述传感器包含沿第一轴对准的第一组读出指状物。
3.权利要求2的传感器，其中，所述传感器还包含沿第二轴对准的第二组读出指状物，并且，其中所述第一和第二轴正交。
4.权利要求3的传感器，其中，第一和第二组读出指状物具有平行于第一平面的纵轴。
5.权利要求4的传感器，其中，所述二个相互正交的方向之一垂直于所述第一平面。
6.权利要求1的传感器，其中，所述中央部分具有在其中设置的多个读出指状物。
7.权利要求1的传感器，其中，所述相反侧尺寸不同。
8.权利要求3的传感器，其中，所述第一和第二组中的各个所述读出指状物被固定到衬底的二个平行指状物环绕。
9.权利要求1的传感器，其中，测试质量块被安装到沿至少二个相互正交方向柔性的悬挂物上的衬底。
10.权利要求3的传感器，其中，第一和第二组读出指状物被设置成具有至少一个镜像对称平面。
11.权利要求3的传感器，其中，第一和第二组读出指状物被设置成具有至少二个镜像对称平面。
12.权利要求1的传感器，其中，所述传感器是双层传感器。
13.一种传感器，包括：
测试质量块，此测试质量块具有用来读取沿相互正交的第一和第二轴的加速度的第一和第二组指状物；
用来读取沿与所述第一和第二轴正交的第三轴的加速度的第一和第二电容片；以及
所述测试质量块的至少一个支点，所述支点被固定到所述测试质量块；
其中，测试质量块的重量被各个支点和弹簧不对称地支持。
14.一种制作传感器的方法，包括下列步骤：
提供衬底；
在所述衬底上淀积第一导电层；
对所述第一导电层进行图形化，以便在其中确定第一和第二电容性结构；
在所述第一导电层上淀积牺牲层；
在牺牲层上淀积第二导电层；以及
对第二导电层进行图形化，以便在其中确定测试质量块和读出指状物，使得测试质量块的质量中心相对于所述第一和第二电容性结构不对称地设置。
15.权利要求14的方法，其中，所述传感器是一种加速计，借助于测量测试质量块与第一和第二电容性结构之间的电容，此加速计被用来读取沿垂直于衬底的方向的加速度。
16.权利要求14的方法，其中，所述测试质量块包括其纵轴平行于第一轴的第一组读出指状物以及其纵轴平行于第二轴的第二组读出指状物。
CNB2004800192805A 2003-07-08 2004-07-06 单测试质量块的三轴mems传感器 Expired - Fee Related CN100437118C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/615,328 US6845670B1 (en) 2003-07-08 2003-07-08 Single proof mass, 3 axis MEMS transducer
US10/615,328 2003-07-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1816747A CN1816747A (zh) 2006-08-09
CN100437118C true CN100437118C (zh) 2008-11-26

Family

ID=33564535

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004800192805A Expired - Fee Related CN100437118C (zh) 2003-07-08 2004-07-06 单测试质量块的三轴mems传感器

Country Status (6)

Country Link
US (2) US6845670B1 (zh)
EP (1) EP1646878A1 (zh)
JP (1) JP4787746B2 (zh)
KR (1) KR101145999B1 (zh)
CN (1) CN100437118C (zh)
WO (1) WO2005017536A1 (zh)

Families Citing this family (146)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10235369A1 (de) * 2002-08-02 2004-02-19 Robert Bosch Gmbh Mikromechanischer Schalter
WO2004052203A1 (en) * 2002-12-10 2004-06-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Activity monitoring
SG120947A1 (en) * 2003-08-14 2006-04-26 Sensfab Pte Ltd A three-axis accelerometer
US7099063B2 (en) * 2004-03-09 2006-08-29 Lucent Technologies Inc. MEMS device for an adaptive optics mirror
US7038150B1 (en) * 2004-07-06 2006-05-02 Sandia Corporation Micro environmental sensing device
US20060192353A1 (en) * 2005-02-08 2006-08-31 Schubert Peter J Method of producing a rollover arming signal based on off-axis acceleration
FI121539B (fi) * 2005-06-03 2010-12-31 Valtion Teknillinen Menetelmä mikromekaanisten komponenttien valmistamiseksi sekä tällaisella menetelmällä valmistettu piimikromekaaninen rakenne ja sen käyttö
US7337671B2 (en) 2005-06-03 2008-03-04 Georgia Tech Research Corp. Capacitive microaccelerometers and fabrication methods
US7210352B2 (en) * 2005-06-14 2007-05-01 Innovative Micro Technology MEMS teeter-totter apparatus with curved beam and method of manufacture
CN100458466C (zh) * 2005-07-05 2009-02-04 威海双丰物探设备股份有限公司 Mems加速度地震传感器
US7371982B2 (en) * 2005-07-29 2008-05-13 Lucent Technologies Inc. MEMS safety and arming devices having launch and rotation interlocks and method of manufacturing the same
US20070034007A1 (en) * 2005-08-12 2007-02-15 Cenk Acar Multi-axis micromachined accelerometer
US20070220973A1 (en) * 2005-08-12 2007-09-27 Cenk Acar Multi-axis micromachined accelerometer and rate sensor
ITTO20050628A1 (it) * 2005-09-15 2007-03-16 St Microelectronics Srl Dispositivo stabilizzatore di immagini, in particolare per l'acquisizione mediante un sensore di immagini digitali
US7258011B2 (en) * 2005-11-21 2007-08-21 Invensense Inc. Multiple axis accelerometer
US20070159456A1 (en) * 2006-01-10 2007-07-12 Unkrich Mark A Navigation system
US7756585B2 (en) * 2006-01-31 2010-07-13 Good Samaritan Children's Therapy Unit Muscle stimulation method and system to improve walking
FR2898683B1 (fr) * 2006-03-14 2008-05-23 Commissariat Energie Atomique Accelerometre triaxial a membrane
JP4600344B2 (ja) * 2006-04-28 2010-12-15 パナソニック電工株式会社 静電容量式センサ
JP2007298405A (ja) * 2006-04-28 2007-11-15 Matsushita Electric Works Ltd 静電容量式センサ
EP2023152A4 (en) * 2006-04-28 2011-11-02 Panasonic Elec Works Co Ltd CAPACITIVE SENSOR
JP4605087B2 (ja) * 2006-04-28 2011-01-05 パナソニック電工株式会社 静電容量式センサ
US7578189B1 (en) 2006-05-10 2009-08-25 Qualtre, Inc. Three-axis accelerometers
US7767484B2 (en) 2006-05-31 2010-08-03 Georgia Tech Research Corporation Method for sealing and backside releasing of microelectromechanical systems
US7180019B1 (en) * 2006-06-26 2007-02-20 Temic Automotive Of North America, Inc. Capacitive accelerometer or acceleration switch
US7637160B2 (en) * 2006-06-30 2009-12-29 Freescale Semiconductor, Inc. MEMS suspension and anchoring design
US7628072B2 (en) * 2006-07-19 2009-12-08 Freescale Semiconductor, Inc. MEMS device and method of reducing stiction in a MEMS device
US7767483B1 (en) * 2006-07-25 2010-08-03 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Dual-suspension system for MEMS-based devices and method for fabricating same
US7487661B2 (en) * 2006-10-11 2009-02-10 Freescale Semiconductor, Inc. Sensor having free fall self-test capability and method therefor
DE102006048381A1 (de) * 2006-10-12 2008-04-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Sensor zur Erfassung von Beschleunigungen
US7851876B2 (en) * 2006-10-20 2010-12-14 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Micro electro mechanical system
US7640805B2 (en) * 2006-12-18 2010-01-05 Akustica, Inc. Proof-mass with supporting structure on integrated circuit-MEMS platform
US7610809B2 (en) * 2007-01-18 2009-11-03 Freescale Semiconductor, Inc. Differential capacitive sensor and method of making same
DE102007047592B4 (de) * 2007-10-05 2022-01-05 Robert Bosch Gmbh Beschleunigungssensor
TWI335903B (en) * 2007-10-05 2011-01-11 Pixart Imaging Inc Out-of-plane sensing device
US8528404B2 (en) * 2007-10-11 2013-09-10 Georgia Tech Research Corporation Bulk acoustic wave accelerometers
TWI398887B (zh) 2007-10-23 2013-06-11 Pixart Imaging Inc 可變平行電容板之製造方法
US8079262B2 (en) * 2007-10-26 2011-12-20 Rosemount Aerospace Inc. Pendulous accelerometer with balanced gas damping
US20090126486A1 (en) * 2007-11-20 2009-05-21 Baker Hughes Incorporated Orientation independent gravity sensor
US7793542B2 (en) * 2007-12-28 2010-09-14 Freescale Semiconductor, Inc. Caddie-corner single proof mass XYZ MEMS transducer
US20090183570A1 (en) * 2008-01-18 2009-07-23 Custom Sensors & Technologies, Inc. Micromachined cross-differential dual-axis accelerometer
JP5147491B2 (ja) * 2008-03-28 2013-02-20 ラピスセミコンダクタ株式会社 加速度センサ装置
DE102008017156A1 (de) * 2008-04-03 2009-10-08 Continental Teves Ag & Co. Ohg Mikromechanischer Beschleunigungssensor
DE102008001442A1 (de) * 2008-04-29 2009-11-05 Robert Bosch Gmbh Mikromechanisches Bauelement und Verfahren zum Betrieb eines mikromechanischen Bauelements
US8020440B2 (en) * 2008-05-16 2011-09-20 Rosemount Aerospace Inc. System and method for providing high-range capability with closed-loop inertial sensors
CN102538834B (zh) * 2008-05-27 2015-01-14 原相科技股份有限公司 同平面传感器与制作方法
US8096182B2 (en) * 2008-05-29 2012-01-17 Freescale Semiconductor, Inc. Capacitive sensor with stress relief that compensates for package stress
US8056415B2 (en) * 2008-05-30 2011-11-15 Freescale Semiconductor, Inc. Semiconductor device with reduced sensitivity to package stress
US8032030B2 (en) * 2008-05-30 2011-10-04 Freescale Semiconductor, Inc. Multiple core system
US8294483B2 (en) * 2008-05-30 2012-10-23 Freescale Semiconductor, Inc. Testing of multiple integrated circuits
US8371167B2 (en) * 2008-07-29 2013-02-12 Pixart Imaging Inc. In-plane sensor, out-of-plane sensor, and method for making same
DE102008040855B4 (de) * 2008-07-30 2022-05-25 Robert Bosch Gmbh Dreiachsiger Beschleunigungssensor
DE102008041327B4 (de) * 2008-08-19 2021-12-30 Robert Bosch Gmbh Dreiachsiger Beschleunigungssensor
JP5103326B2 (ja) 2008-08-20 2012-12-19 株式会社オーディオテクニカ 米飯成形方法
TWI374268B (en) * 2008-09-05 2012-10-11 Ind Tech Res Inst Multi-axis capacitive accelerometer
US8020443B2 (en) 2008-10-30 2011-09-20 Freescale Semiconductor, Inc. Transducer with decoupled sensing in mutually orthogonal directions
US8117919B2 (en) 2008-11-13 2012-02-21 PixArt Imaging Incorporation, R.O.C. Micro-electro-mechanical system device
US8205498B2 (en) * 2008-11-18 2012-06-26 Industrial Technology Research Institute Multi-axis capacitive accelerometer
US8186221B2 (en) * 2009-03-24 2012-05-29 Freescale Semiconductor, Inc. Vertically integrated MEMS acceleration transducer
TW201034932A (en) * 2009-03-31 2010-10-01 Domintech Co Ltd Capacitor type three-axis accelerometer for microelectromechanical systems (MEMS)
DE102009002701B4 (de) * 2009-04-28 2018-01-18 Hanking Electronics, Ltd. Mikromechanischer Sensor
WO2010140574A1 (ja) * 2009-06-03 2010-12-09 アルプス電気株式会社 物理量センサ
WO2010140468A1 (ja) * 2009-06-03 2010-12-09 アルプス電気株式会社 物理量センサ
JP2011022137A (ja) * 2009-06-15 2011-02-03 Rohm Co Ltd Ｍｅｍｓ装置及びその製造方法
US8553389B1 (en) * 2010-08-19 2013-10-08 MCube Inc. Anchor design and method for MEMS transducer apparatuses
JP2011022018A (ja) * 2009-07-16 2011-02-03 Mitsubishi Electric Corp 静電容量型加速度センサー
US7736931B1 (en) 2009-07-20 2010-06-15 Rosemount Aerospace Inc. Wafer process flow for a high performance MEMS accelerometer
DE102009027897B4 (de) * 2009-07-21 2023-07-20 Robert Bosch Gmbh Mikromechanischer Drehratensensor
US8739626B2 (en) * 2009-08-04 2014-06-03 Fairchild Semiconductor Corporation Micromachined inertial sensor devices
CN102597699B (zh) * 2009-08-04 2015-07-08 飞兆半导体公司 微机械惯性传感器器件
DE102009028343B4 (de) * 2009-08-07 2022-12-15 Robert Bosch Gmbh Sensorelement und Verfahren zum Betrieb eines Sensorelements
US8138007B2 (en) * 2009-08-26 2012-03-20 Freescale Semiconductor, Inc. MEMS device with stress isolation and method of fabrication
DE102009029202B4 (de) * 2009-09-04 2017-05-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Herstellen eines mikromechanischen Systems
TWI398400B (zh) * 2009-11-25 2013-06-11 Pixart Imaging Inc 適用於微機電感測器之質量體與使用該質量體之三軸微機電感測器
WO2011073935A2 (en) * 2009-12-16 2011-06-23 Y-Sensors Ltd. Tethered, levitated-mass accelerometer
US8424383B2 (en) * 2010-01-05 2013-04-23 Pixart Imaging Incorporation Mass for use in a micro-electro-mechanical-system sensor and 3-dimensional micro-electro-mechanical-system sensor using same
US8516886B2 (en) 2010-04-30 2013-08-27 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Micromachined piezoelectric X-Axis gyroscope
IT1401001B1 (it) * 2010-06-15 2013-07-05 Milano Politecnico Accelerometro capacitivo triassiale microelettromeccanico
KR101443730B1 (ko) 2010-09-18 2014-09-23 페어차일드 세미컨덕터 코포레이션 미세기계화 다이, 및 직교 오차가 작은 서스펜션을 제조하는 방법
US8813564B2 (en) 2010-09-18 2014-08-26 Fairchild Semiconductor Corporation MEMS multi-axis gyroscope with central suspension and gimbal structure
WO2012037538A2 (en) 2010-09-18 2012-03-22 Fairchild Semiconductor Corporation Micromachined monolithic 6-axis inertial sensor
WO2012037540A2 (en) 2010-09-18 2012-03-22 Fairchild Semiconductor Corporation Micromachined monolithic 3-axis gyroscope with single drive
KR20130052652A (ko) 2010-09-18 2013-05-22 페어차일드 세미컨덕터 코포레이션 미세 전자 기계 시스템을 위한 시일된 패키징
US9095072B2 (en) 2010-09-18 2015-07-28 Fairchild Semiconductor Corporation Multi-die MEMS package
EP2619536B1 (en) 2010-09-20 2016-11-02 Fairchild Semiconductor Corporation Microelectromechanical pressure sensor including reference capacitor
WO2012040245A2 (en) 2010-09-20 2012-03-29 Fairchild Semiconductor Corporation Through silicon via with reduced shunt capacitance
US8839670B2 (en) * 2010-11-24 2014-09-23 Invensense, Inc. Anchor-tilt cancelling accelerometer
US8555719B2 (en) * 2011-01-24 2013-10-15 Freescale Semiconductor, Inc. MEMS sensor with folded torsion springs
JP5427199B2 (ja) 2011-03-17 2014-02-26 日立オートモティブシステムズ株式会社 半導体物理量検出センサ
DE102011076551B4 (de) 2011-05-26 2024-02-22 Robert Bosch Gmbh Inertialsensor
CN102323449B (zh) * 2011-05-26 2012-11-28 西北工业大学 一种基于双质量块的三轴微加速度计
US20130042686A1 (en) * 2011-08-17 2013-02-21 Sitronix Technology Corp. Inertia sensing apparatus
TWI437231B (zh) * 2011-08-22 2014-05-11 Richwave Technology Corp 可補償電容偏移的微機電電路及其方法
DE102012200740B4 (de) * 2011-10-27 2024-03-21 Robert Bosch Gmbh Mikromechanisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements
TWI467179B (zh) 2011-12-02 2015-01-01 Pixart Imaging Inc 三維微機電感測器
WO2013105591A1 (ja) * 2012-01-11 2013-07-18 アルプス電気株式会社 物理量センサ
US9062972B2 (en) 2012-01-31 2015-06-23 Fairchild Semiconductor Corporation MEMS multi-axis accelerometer electrode structure
US8978475B2 (en) 2012-02-01 2015-03-17 Fairchild Semiconductor Corporation MEMS proof mass with split z-axis portions
CN102539029B (zh) * 2012-02-29 2013-09-25 上海交通大学 基于柔性mems技术的三维流体应力传感器及其阵列
US8754694B2 (en) 2012-04-03 2014-06-17 Fairchild Semiconductor Corporation Accurate ninety-degree phase shifter
US8742964B2 (en) 2012-04-04 2014-06-03 Fairchild Semiconductor Corporation Noise reduction method with chopping for a merged MEMS accelerometer sensor
US9488693B2 (en) 2012-04-04 2016-11-08 Fairchild Semiconductor Corporation Self test of MEMS accelerometer with ASICS integrated capacitors
EP2647955B8 (en) 2012-04-05 2018-12-19 Fairchild Semiconductor Corporation MEMS device quadrature phase shift cancellation
EP2647952B1 (en) 2012-04-05 2017-11-15 Fairchild Semiconductor Corporation Mems device automatic-gain control loop for mechanical amplitude drive
KR102058489B1 (ko) 2012-04-05 2019-12-23 페어차일드 세미컨덕터 코포레이션 멤스 장치 프론트 엔드 전하 증폭기
US9069006B2 (en) 2012-04-05 2015-06-30 Fairchild Semiconductor Corporation Self test of MEMS gyroscope with ASICs integrated capacitors
KR101999745B1 (ko) 2012-04-12 2019-10-01 페어차일드 세미컨덕터 코포레이션 미세 전자 기계 시스템 구동기
US9625272B2 (en) 2012-04-12 2017-04-18 Fairchild Semiconductor Corporation MEMS quadrature cancellation and signal demodulation
CN102749157B (zh) * 2012-07-27 2014-02-19 江苏物联网研究发展中心 一种柔性多参数传感器及其制造方法
DE102013014881B4 (de) 2012-09-12 2023-05-04 Fairchild Semiconductor Corporation Verbesserte Silizium-Durchkontaktierung mit einer Füllung aus mehreren Materialien
CN102865969B (zh) * 2012-09-28 2014-03-26 江苏物联网研究发展中心 压力传感器温度特性的测试装置
FR3000484B1 (fr) * 2012-12-27 2017-11-10 Tronic's Microsystems Dispositif micro-electromecanique comprenant une masse mobile apte a se deplacer hors du plan
DE102013216915A1 (de) * 2013-08-26 2015-02-26 Robert Bosch Gmbh Mikromechanischer Sensor und Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen Sensors
CN103513057A (zh) * 2013-10-23 2014-01-15 成都市宏山科技有限公司 一种二维微加速度传感器
CN103645342B (zh) * 2013-12-06 2016-08-17 杭州士兰微电子股份有限公司 多轴电容式加速度计及加速度检测方法
US20150247879A1 (en) * 2014-03-03 2015-09-03 Infineon Technologies Ag Acceleration sensor
TWI580632B (zh) 2014-03-14 2017-05-01 財團法人工業技術研究院 具用於旋轉元件之摺疊彈簧的微機電裝置
US20150268269A1 (en) * 2014-03-20 2015-09-24 Freescale Semiconductor, Inc. Sensor with combined sense elements for multiple axis sensing
CN106536403B8 (zh) 2014-05-28 2019-08-20 3M创新有限公司 柔性基底上的微机电系统装置
US10203351B2 (en) * 2014-10-03 2019-02-12 Analog Devices, Inc. MEMS accelerometer with Z axis anchor tracking
US9360496B2 (en) 2014-10-03 2016-06-07 Freescale Semiconductor, Inc. Three-axis microelectromechanical systems device with single proof mass
US9733269B2 (en) * 2014-11-06 2017-08-15 Richtek Technology Corporation Micro-electro-mechanical system (MEMS) device with multi-dimensional spring structure and frame
US10436812B2 (en) 2015-03-20 2019-10-08 Nxp Usa, Inc. Micro-electro-mechanical acceleration sensor device
US9952252B2 (en) 2015-05-15 2018-04-24 Invensense, Inc. Offset rejection electrodes
US11231441B2 (en) 2015-05-15 2022-01-25 Invensense, Inc. MEMS structure for offset minimization of out-of-plane sensing accelerometers
US9720012B2 (en) * 2015-07-21 2017-08-01 Nxp Usa, Inc. Multi-axis inertial sensor with dual mass and integrated damping structure
US10352960B1 (en) * 2015-10-30 2019-07-16 Garmin International, Inc. Free mass MEMS accelerometer
EP3368922A1 (en) 2015-10-30 2018-09-05 ION Geophysical Corporation Ocean bottom seismic systems
US10184951B2 (en) 2016-02-10 2019-01-22 Globalfoundries Singapore Pte. Ltd. Three-axis monolithic MEMS accelerometers and methods for fabricating same
ITUA20162173A1 (it) * 2016-03-31 2017-10-01 St Microelectronics Srl Sensore accelerometrico mems avente elevata accuratezza e ridotta sensibilita' nei confronti della temperatura e dell'invecchiamento
US10203352B2 (en) 2016-08-04 2019-02-12 Analog Devices, Inc. Anchor tracking apparatus for in-plane accelerometers and related methods
US10589983B2 (en) 2016-09-07 2020-03-17 The Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Silicon carbide microelectromechanical structure, device, and method
US10261105B2 (en) 2017-02-10 2019-04-16 Analog Devices, Inc. Anchor tracking for MEMS accelerometers
US10697994B2 (en) 2017-02-22 2020-06-30 Semiconductor Components Industries, Llc Accelerometer techniques to compensate package stress
US10732198B2 (en) 2017-08-09 2020-08-04 Analog Devices, Inc. Integrated linear and angular MEMS accelerometers
US10732196B2 (en) 2017-11-30 2020-08-04 Invensense, Inc. Asymmetric out-of-plane accelerometer
US10712359B2 (en) 2018-05-01 2020-07-14 Nxp Usa, Inc. Flexure with enhanced torsional stiffness and MEMS device incorporating same
US10794701B2 (en) 2018-05-01 2020-10-06 Nxp Usa, Inc. Inertial sensor with single proof mass and multiple sense axis capability
US10816569B2 (en) 2018-09-07 2020-10-27 Analog Devices, Inc. Z axis accelerometer using variable vertical gaps
US11255873B2 (en) 2018-09-12 2022-02-22 Analog Devices, Inc. Increased sensitivity z-axis accelerometer
WO2020056216A1 (en) 2018-09-13 2020-03-19 Ion Geophysical Corporation Multi-axis, single mass accelerometer
US11733263B2 (en) 2018-09-21 2023-08-22 Analog Devices, Inc. 3-axis accelerometer
US11099207B2 (en) 2018-10-25 2021-08-24 Analog Devices, Inc. Low-noise multi-axis accelerometers and related methods
US11029327B2 (en) * 2018-10-31 2021-06-08 Nxp Usa, Inc. Inertial sensor with suspension spring structure surrounding anchor
CN110568220B (zh) * 2019-08-27 2021-04-30 华东光电集成器件研究所 一种抗干扰耐过载mems加速度计
EP3792637B1 (en) * 2019-09-11 2023-05-03 Murata Manufacturing Co., Ltd. Low-noise multi-axis mems accelerometer

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5487305A (en) * 1991-12-19 1996-01-30 Motorola, Inc. Three axes accelerometer
US5644086A (en) * 1996-10-08 1997-07-01 Tokyo Gas Co., Ltd. Preloaded linear beam vibration sensor
US5962787A (en) * 1995-10-24 1999-10-05 Wacoh Corporation Acceleration sensor
US6159761A (en) * 1997-05-08 2000-12-12 Wacoh Corporation Method of manufacturing a force sensor having an electrode which changes resistance or electrostatic capacitance in response to force
CN1333147A (zh) * 2000-07-10 2002-01-30 森桑诺尔有限公司 加速度检测计

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4736629A (en) * 1985-12-20 1988-04-12 Silicon Designs, Inc. Micro-miniature accelerometer
DE4022464C2 (de) * 1990-07-14 2000-12-28 Bosch Gmbh Robert Beschleunigungssensor
JP3308043B2 (ja) * 1993-06-08 2002-07-29 正喜 江刺 多軸加速度検出装置
JPH07245413A (ja) * 1994-03-07 1995-09-19 Fuji Electric Co Ltd 加速度センサ
JP3305516B2 (ja) 1994-10-31 2002-07-22 株式会社東海理化電機製作所 静電容量式加速度センサ及びその製造方法
DE19541388A1 (de) * 1995-11-07 1997-05-15 Telefunken Microelectron Mikromechanischer Beschleunigungssensor
US5806365A (en) 1996-04-30 1998-09-15 Motorola, Inc. Acceleration sensing device on a support substrate and method of operation
US5939633A (en) 1997-06-18 1999-08-17 Analog Devices, Inc. Apparatus and method for multi-axis capacitive sensing
US6223598B1 (en) 1997-06-18 2001-05-01 Analog Devices, Inc. Suspension arrangement for semiconductor accelerometer
US6629461B2 (en) * 2000-03-24 2003-10-07 Onix Microsystems, Inc. Biased rotatable combdrive actuator methods

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5487305A (en) * 1991-12-19 1996-01-30 Motorola, Inc. Three axes accelerometer
US5962787A (en) * 1995-10-24 1999-10-05 Wacoh Corporation Acceleration sensor
US5644086A (en) * 1996-10-08 1997-07-01 Tokyo Gas Co., Ltd. Preloaded linear beam vibration sensor
US6159761A (en) * 1997-05-08 2000-12-12 Wacoh Corporation Method of manufacturing a force sensor having an electrode which changes resistance or electrostatic capacitance in response to force
CN1333147A (zh) * 2000-07-10 2002-01-30 森桑诺尔有限公司 加速度检测计

Also Published As

Publication number Publication date
US6936492B2 (en) 2005-08-30
US6845670B1 (en) 2005-01-25
JP2007530914A (ja) 2007-11-01
US20050005698A1 (en) 2005-01-13
JP4787746B2 (ja) 2011-10-05
CN1816747A (zh) 2006-08-09
EP1646878A1 (en) 2006-04-19
WO2005017536A1 (en) 2005-02-24
US20050097957A1 (en) 2005-05-12
KR101145999B1 (ko) 2012-05-15
KR20060033779A (ko) 2006-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100437118C (zh) 单测试质量块的三轴mems传感器
CN101133332B (zh) 三轴加速度计
KR101301403B1 (ko) 마이크로기계 가속도 센서
JP3327595B2 (ja) ３軸加速度計
US6928872B2 (en) Integrated gyroscope of semiconductor material with at least one sensitive axis in the sensor plane
CN112739642B (zh) 3-轴加速度计
US8020443B2 (en) Transducer with decoupled sensing in mutually orthogonal directions
US8047075B2 (en) Vertically integrated 3-axis MEMS accelerometer with electronics
US8468888B2 (en) MEMS sensor capable of sensing acceleration and pressure
CN110058051B (zh) 具有减少漂移功能的z轴微机电检测结构
CN110824196A (zh) 对应力不敏感的mems电容式z轴加速度计
WO2010055716A1 (ja) 加速度センサ
US20120125103A1 (en) Z-axis capacitive accelerometer
WO2006112051A1 (ja) 加速度センサ
US9128114B2 (en) Capacitive sensor device and a method of sensing accelerations
EP3951403B1 (en) Microelectromechanical sensor device with improved stability to stress
KR100508198B1 (ko) 가속도 센서
CN109073673B (zh) 微机械传感器和用于制造微机械传感器的方法
EP1365211B1 (en) Integrated gyroscope of semiconductor material with at least one sensitive axis in the sensor plane
JP5292600B2 (ja) 加速度センサ
CN117054687A (zh) 一种单支点单片集成三轴电容式加速度计芯片

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20081126

Termination date: 20170706