CN111285324B

CN111285324B - 一种mems传感器的悬梁结构

Info

Publication number: CN111285324B
Application number: CN202010100937.1A
Authority: CN
Inventors: 龙克文
Original assignee: Sanqiaohui Foshan New Material Co ltd
Current assignee: Sanqiaohui Foshan New Material Co ltd
Priority date: 2020-02-19
Filing date: 2020-02-19
Publication date: 2023-03-07
Anticipated expiration: 2040-02-19
Also published as: CN111285324A

Abstract

本发明公开了一种MEMS传感器的悬梁结构，包括悬梁本体，悬梁本体由第一悬梁板和第二悬梁板组成，第二悬梁板固定连接在第一悬梁板的下端一侧，第一悬梁板的下端另一侧开设有凹槽，凹槽上方的第一悬梁板内部开设有滑槽，滑槽和凹槽相通，滑槽的内部设置有滑板，滑板远离第二悬梁板的一端延伸至第一悬梁板的外部，滑板的下端固定连接有若干弹性支柱，相邻两个弹性支柱之间的距离均相同，本发明通过在悬梁本体的第一悬梁板上设置了带有多个弹性支柱的滑板，当第一悬梁板受到按压时，弹性支柱的弹性柱体会支撑住第一悬梁板，防止第一悬梁板变形或折断。

Description

一种MEMS传感器的悬梁结构

技术领域

本发明涉及一种悬梁结构，特别涉及一种MEMS传感器的悬梁结构，属于传感器技术领域。

背景技术

MEMS传感器即微机电系统，是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域。经过四十多年的发展，已成为世界瞩目的重大科技领域之一。它涉及电子、机械、材料、物理学、化学、生物学、医学等多种学科与技术，具有广阔的应用前景，MEMS传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器，悬梁是MEMS传感器上的重要组件之一。

目前MEMS传感器上的悬梁结构大都是板型结构，较长部分处于悬空状态，悬梁结构在受到按压时，较长部分容易变形或折断，且按压过程中，悬梁和MEMS传感器的其他组件连接的部分容易发生松动，导致MEMS传感器出现接触不良的现象。

发明内容

本发明提供一种MEMS传感器的悬梁结构，有效的解决了目前MEMS传感器上的悬梁结构大都是板型结构，较长部分处于悬空状态，悬梁结构在受到按压时，较长部分容易变形或折断，且按压过程中，悬梁和MEMS传感器的其他组件连接的部分容易发生松动，导致MEMS传感器出现接触不良的现象的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种MEMS传感器的悬梁结构，包括悬梁本体，所述悬梁本体由第一悬梁板和第二悬梁板组成，所述第二悬梁板固定连接在第一悬梁板的下端一侧，所述第一悬梁板的下端另一侧开设有凹槽，所述凹槽上方的第一悬梁板内部开设有滑槽，所述滑槽和凹槽相通，所述滑槽的内部设置有滑板，所述滑板远离第二悬梁板的一端延伸至第一悬梁板的外部，所述滑板的下端固定连接有若干弹性支柱，相邻两个所述弹性支柱之间的距离均相同，且相邻两个所述弹性支柱之间均固定连接有连接板，所述第二悬梁板的下端通过安装机构连接有安装座，所述安装座的下端固定连接有安装板，所述第二悬梁板的下端中部开设有第三卡槽。

作为本发明的一种优选技术方案，所述弹性支柱包括固定板，所述固定板的上端和滑板的下端固定连接，所述固定板位于凹槽的内部，所述固定板的下端固定连接有挡板，所述挡板的下端固定连接有弹性柱体，所述弹性柱体的下端固定连接有底板。

作为本发明的一种优选技术方案，所述挡板前后部之间的距离比凹槽前后部之间的距离大，所述挡板的上端抵在第一悬梁板的下端。

作为本发明的一种优选技术方案，所述弹性柱体呈T型结构，所述连接板固定连接在相邻两个弹性柱体相向的一侧侧壁上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述安装机构包括固定壳，所述固定壳的下端和安装座的上端固定连接，所述固定壳的内部开设有第一卡槽，所述第一卡槽的开口处位于固定壳的上端，所述第一卡槽的内侧壁上涂有第一锡膏层，所述第一卡槽的内部下端固定连接有卡块，所述第二悬梁板卡接在第一卡槽的内部，所述卡块卡接在第三卡槽的内部，所述卡块的外侧壁上涂有第二锡膏层。

作为本发明的一种优选技术方案，所述固定壳前后左右的四侧侧壁均开设有若干散热孔，所述散热孔均和第一卡槽的内部相通。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一卡槽的内侧壁通过第一锡膏层和第二悬梁板的外侧壁焊接，所述卡块的外侧壁通过第二锡膏层和第三卡槽的内侧壁焊接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第二悬梁板的外侧壁固定套接有卡盖，所述卡盖的内部开设有第二卡槽，所述第二卡槽的开口处位于卡盖的下端，所述第二卡槽前后左右的四侧内侧壁均固定连接有内衬，所述内衬的内侧壁和固定壳上端的外侧壁相抵接触。

本发明所达到的有益效果是：

1、本发明通过在悬梁本体的第一悬梁板上设置了带有多个弹性支柱的滑板，当第一悬梁板受到按压时，弹性支柱的弹性柱体会支撑住第一悬梁板，防止第一悬梁板变形或折断。

2、本发明悬梁本体的第二悬梁板的下端通过安装机构连接有安装座，通过安装机构的固定壳将安装座和第二悬梁板固定在一起，然后利用安装板将安装座固定在MEMS传感器的其他部件上，由于第二悬梁板是卡接在固定壳的内部，使得本发明受到按压时不会出现松动的现象。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的剖切图；

图2是本发明第一悬梁板的结构示意图；

图3是本发明弹性支柱的结构示意图；

图4是本发明卡盖的结构示意图；

图5是本发明的外部结构示意图。

图中：1、悬梁本体；2、第一悬梁板；3、第二悬梁板；4、滑槽；5、凹槽；6、滑板；7、弹性支柱；71、固定板；72、挡板；73、弹性柱体；74、底板；8、连接板；9、安装机构；91、固定壳；92、第一卡槽；93、散热孔；94、卡块；95、第一锡膏层；96、第二锡膏层；10、卡盖；11、第二卡槽；12、内衬；13、安装座；14、安装板；15、第三卡槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：如图1-5所示，本发明一种MEMS传感器的悬梁结构，包括悬梁本体1，所述悬梁本体1由第一悬梁板2和第二悬梁板3组成，所述第二悬梁板3固定连接在第一悬梁板2的下端一侧，所述第一悬梁板2的下端另一侧开设有凹槽5，所述凹槽5上方的第一悬梁板2内部开设有滑槽4，所述滑槽4和凹槽5相通，所述滑槽4的内部设置有滑板6，所述滑板6远离第二悬梁板3的一端延伸至第一悬梁板2的外部，所述滑板6的下端固定连接有若干弹性支柱7，相邻两个所述弹性支柱7之间的距离均相同，且相邻两个所述弹性支柱7之间均固定连接有连接板8，所述第二悬梁板3的下端通过安装机构9连接有安装座13，所述安装座13的下端固定连接有安装板14，所述第二悬梁板3的下端中部开设有第三卡槽15，可通过第三卡槽15将第二悬梁板3卡在安装机构9上，进而将悬梁本体1安装在安装座13上。

其中，所述安装机构9包括固定壳91，所述固定壳91的下端和安装座13的上端固定连接，所述固定壳91的内部开设有第一卡槽92，所述第一卡槽92的开口处位于固定壳91的上端，所述第一卡槽92的内侧壁上涂有第一锡膏层95，所述第一卡槽92的内部下端固定连接有卡块94，所述第二悬梁板3卡接在第一卡槽92的内部，所述卡块94卡接在第三卡槽15的内部，所述卡块94的外侧壁上涂有第二锡膏层96，通过将第二悬梁板3卡接在固定壳91的内部，使得本发明受到按压时不会出现松动的现象。

其中，所述固定壳91前后左右的四侧侧壁均开设有若干散热孔93，所述散热孔93均和第一卡槽92的内部相通，可通过散热孔93将第一锡膏层95和第二锡膏层96的热量散掉，将第二悬梁板3固定在第一卡槽92的内部。

其中，所述第一卡槽92的内侧壁通过第一锡膏层95和第二悬梁板3的外侧壁焊接，所述卡块94的外侧壁通过第二锡膏层96和第三卡槽15的内侧壁焊接，可将第二悬梁板3固定在第一卡槽92的内部，将悬梁本体1固定在MEMS传感器的其他组件上。

其中，所述第二悬梁板3的外侧壁固定套接有卡盖10，所述卡盖10的内部开设有第二卡槽11，所述第二卡槽11的开口处位于卡盖10的下端，所述第二卡槽11前后左右的四侧内侧壁均固定连接有内衬12，所述内衬12的内侧壁和固定壳91上端的外侧壁相抵接触，通过将卡盖10卡在固定壳91上，对第二悬梁板3和固定壳91连接的部分进行加固。

其中，所述弹性支柱7包括固定板71，所述固定板71的上端和滑板6的下端固定连接，所述固定板71位于凹槽5的内部，所述固定板71的下端固定连接有挡板72，所述挡板72前后部之间的距离比凹槽5前后部之间的距离大，所述挡板72的上端抵在第一悬梁板2的下端，所述挡板72的下端固定连接有弹性柱体73，所述弹性柱体73的下端固定连接有底板74，通过弹性支柱7的弹性柱体73会支撑住第一悬梁板2，防止第一悬梁板2变形或折断。

其中，所述弹性柱体73呈T型结构，所述连接板8固定连接在相邻两个弹性柱体73相向的一侧侧壁上，通过连接板8将相邻两个弹性柱体73连接在一起，防止部分弹性柱体73扭曲。

具体的，本发明使用时，通过安装板14将安装座13连同安装机构9的固定壳91焊接在EMS传感器的其他组件上，在第一卡槽92的内侧壁涂上加热后的第一锡膏层95，在卡块94的外侧壁涂上加热后的第二锡膏层96，然后将悬梁本体1的第二悬梁板3插在第一卡槽92的内部，且将卡块94卡在第二悬梁板3下端开设的第三卡槽15的内部，同时第二悬梁板3上安装的卡盖10会卡在固定壳91的上端，当第一锡膏层95和第二锡膏层96冷却时，第二悬梁板3和固定壳91便被焊接在一起，安装前可在滑槽4的内侧壁上涂抹一层加热后的锡膏，利用锡膏将滑板6连同弹性支柱7安装在第一悬梁板2上，进而将本发明焊接在MEMS传感器的其他组件上，由于第一悬梁板2上设置了带有多个弹性支柱7的滑板6，当本发明受到按压时，弹性支柱7的弹性柱体73会支撑住第一悬梁板2，防止第一悬梁板2变形或折断，且由于第二悬梁板3是卡接在固定壳91的内部，使得本发明受到按压时不会出现松动的现象。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种MEMS传感器的悬梁结构，包括悬梁本体（1），其特征在于，所述悬梁本体（1）由第一悬梁板（2）和第二悬梁板（3）组成，所述第二悬梁板（3）固定连接在第一悬梁板（2）的下端一侧，所述第一悬梁板（2）的下端另一侧开设有凹槽（5），所述凹槽（5）上方的第一悬梁板（2）内部开设有滑槽（4），所述滑槽（4）和凹槽（5）相通，所述滑槽（4）的内部设置有滑板（6），所述滑板（6）远离第二悬梁板（3）的一端延伸至第一悬梁板（2）的外部，所述滑板（6）的下端固定连接有若干弹性支柱（7），相邻两个所述弹性支柱（7）之间的距离均相同，且相邻两个所述弹性支柱（7）之间均固定连接有连接板（8），所述第二悬梁板（3）的下端通过安装机构（9）连接有安装座（13），所述安装座（13）的下端固定连接有安装板（14），所述第二悬梁板（3）的下端中部开设有第三卡槽（15）；

所述安装机构（9）包括固定壳（91），所述固定壳（91）的下端和安装座（13）的上端固定连接，所述固定壳（91）的内部开设有第一卡槽（92），所述第一卡槽（92）的开口处位于固定壳（91）的上端，所述第一卡槽（92）的内侧壁上涂有第一锡膏层（95），所述第一卡槽（92）的内部下端固定连接有卡块（94），所述第二悬梁板（3）卡接在第一卡槽（92）的内部，所述卡块（94）卡接在第三卡槽（15）的内部，所述卡块（94）的外侧壁上涂有第二锡膏层（96）。

2.根据权利要求1所述的一种MEMS传感器的悬梁结构，其特征在于，所述弹性支柱（7）包括固定板（71），所述固定板（71）的上端和滑板（6）的下端固定连接，所述固定板（71）位于凹槽（5）的内部，所述固定板（71）的下端固定连接有挡板（72），所述挡板（72）的下端固定连接有弹性柱体（73），所述弹性柱体（73）的下端固定连接有底板（74）。

3.根据权利要求2所述的一种MEMS传感器的悬梁结构，其特征在于，所述挡板（72）前后部之间的距离比凹槽（5）前后部之间的距离大，所述挡板（72）的上端抵在第一悬梁板（2）的下端。

4.根据权利要求2所述的一种MEMS传感器的悬梁结构，其特征在于，所述弹性柱体（73）呈T型结构，所述连接板（8）固定连接在相邻两个弹性柱体（73）相向的一侧侧壁上。

5.根据权利要求1所述的一种MEMS传感器的悬梁结构，其特征在于，所述固定壳（91）前后左右的四侧侧壁均开设有若干散热孔（93），所述散热孔（93）均和第一卡槽（92）的内部相通。

6.根据权利要求1所述的一种MEMS传感器的悬梁结构，其特征在于，所述第一卡槽（92）的内侧壁通过第一锡膏层（95）和第二悬梁板（3）的外侧壁焊接，所述卡块（94）的外侧壁通过第二锡膏层（96）和第三卡槽（15）的内侧壁焊接。

7.根据权利要求1所述的一种MEMS传感器的悬梁结构，其特征在于，所述第二悬梁板（3）的外侧壁固定套接有卡盖（10），所述卡盖（10）的内部开设有第二卡槽（11），所述第二卡槽（11）的开口处位于卡盖（10）的下端，所述第二卡槽（11）前后左右的四侧内侧壁均固定连接有内衬（12），所述内衬（12）的内侧壁和固定壳（91）上端的外侧壁相抵接触。