CN116593737B - 一种mems全桥差分三轴加速度传感器及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及加速度传感器技术领域，公开一种MEMS全桥差分三轴加速度传感器及其加工方法，传感器包括：上部固定组件，包括上部电极板；中部电极组件，包括中心电极块和四个敏感组件，两个敏感组件沿X轴方向分布，且可动质量块与中心电极块和中部电极块之间组成检测沿X轴方向的加速度的X轴全桥差分电容；另外两个敏感组件沿Y轴方向分布，且可动质量块与中心电极块和中部电极块之间组成检测沿Y轴方向的加速度的Y轴全桥差分电容；下部固定组件，包括下部电极板，可动质量块与上部电极板和下部电极板形成检测沿Z轴方向的加速度的Z轴差分电容。本发明的传感器具有灵敏度高、线性度好、集成度好、电容值大及抗温漂的特点。

Description

一种MEMS全桥差分三轴加速度传感器及其加工方法

技术领域

本发明涉及加速度传感器技术领域，尤其涉及一种MEMS全桥差分三轴加速度传感器及其加工方法。

背景技术

加速度传感器目前已经是汽车电子、工业控制、地质灾害、桥梁建筑、轨道交通、生物医学和国防军工等领域中极其重要的传感器之一，伴随MEMS技术的发展，MEMS加速度传感器已经渗透到上述所有行业中。

目前常用的加速度芯片为单轴向加速度芯片，这种结构的芯片一般为三明治结构，电容值较大，利用面积优势获得了较高灵敏度指标，实现一个方向加速度信号的高灵敏度感知，为了同时获取高灵敏度和三轴向的加速度感知能力，一般利用单轴向加速度感知芯片在三个方向实现集成，利用模组形式达到，极大的增加了传感器的体积，不利于产品的小型化设计。

现有技术也有采用整体加工工艺将三轴加速度传感器集成在一起，但是受现有加速度传感器结构的限制，加工工艺复杂，体积大且生产成本相对较高。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种MEMS全桥差分三轴加速度传感器及其加工方法，加工形成的传感器能够检测三个方向的加速度，结构简单，体积得到大幅缩小，提升了传感器的灵敏度、线性度及抗温漂性能。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种MEMS全桥差分三轴加速度传感器，包括：上部固定组件，包括上部电极板；中部电极组件，包括中心电极块和四个呈正交对称分布的敏感组件，四个所述敏感组件分别正对所述中心电极块的四个表面积相同的侧表面，每个所述敏感组件均包括可动质量块、支撑梁、支撑弹性件、支撑质量块及中部电极块，每个所述敏感组件的所述可动质量块均位于所述中心电极块和所述中部电极块之间，所述可动质量块通过所述支撑梁和所述支撑弹性件与所述支撑质量块相连，所述可动质量块与所述上部电极板之间形成第一间隙，所述可动质量块能够沿X轴、Y轴及Z轴方向运动，其中两个所述敏感组件沿X轴方向分布，且两个所述敏感组件的所述可动质量块与所述中心电极块和所述中部电极块之间组成X轴全桥差分电容，所述X轴全桥差分电容用于检测沿X轴方向的加速度；另外两个所述敏感组件沿Y轴方向分布，且两个所述敏感组件的所述可动质量块与所述中心电极块和所述中部电极块之间组成Y轴全桥差分电容，所述Y轴全桥差分电容用于检测沿Y轴方向的加速度；下部固定组件，包括下部电极板，所述下部电极板与所述支撑质量块、所述中心电极块及所述中部电极块固定连接，所述下部电极板与所述可动质量块之间形成第二间隙，所述可动质量块与所述上部电极板和所述下部电极板形成Z轴差分电容，所述Z轴差分电容用于检测沿Z轴方向的加速度。

作为一种MEMS全桥差分三轴加速度传感器的优选方案，所述MEMS全桥差分三轴加速度传感器还包括第一电连接件、第二电连接件、第三电连接件、第四电连接件及第五电连接件，所述第一电连接件、所述第二电连接件、所述第三电连接件、所述第四电连接件及所述第五电连接件均能够与外部电源电连接，所述第一电连接件、所述第二电连接件及所述第三电连接件均贯穿所述上部电极板且与所述上部电极板绝缘设置，所述第一电连接件与所述中心电极块电连接，所述第二电连接件与所述支撑质量块电连接，所述第三电连接件与所述中部电极块电连接，所述第四电连接件与所述上部电极板电连接，所述第五电连接件与所述下部电极板电连接。

作为一种MEMS全桥差分三轴加速度传感器的优选方案，所述MEMS全桥差分三轴加速度传感器还包括上部玻璃衬底和下部玻璃衬底，所述上部玻璃衬底固定在所述上部电极板背离所述中部电极组件的一侧，所述下部玻璃衬底固定在所述下部电极板背离所述中部电极组件的一侧，所述第一电连接件、所述第二电连接件、所述第三电连接件及所述第四电连接件均贯穿所述上部玻璃衬底设置，所述第五电连接件贯穿所述下部玻璃衬底设置。

作为一种MEMS全桥差分三轴加速度传感器的优选方案，所述中部电极组件包括两个背衬底电连接的SOI衬底，所述敏感组件形成在所述SOI衬底上，所述中心电极块上设有将顶层硅和背衬底电连接的第一导电凸块，所述第一导电凸块与所述第一电连接件电连接，所述支撑质量块上设有将所述顶层硅和所述背衬底电连接的第二导电凸块，所述第二导电凸块与所述第二电连接件电连接，所述中部电极块上设有将所述顶层硅和所述背衬底电连接的第三导电凸块，所述第三导电凸块与所述第三电连接件电连接，所述可动质量块上设有将所述顶层硅和所述背衬底电连接的第四导电凸块。

作为一种MEMS全桥差分三轴加速度传感器的优选方案，所述第一电连接件、所述第二电连接件及所述第三电连接件上均设有第一键合凸块，两个所述SOI衬底分别为第一SOI衬底和第二SOI衬底，所述第一SOI衬底上的所述第一导电凸块、所述第二导电凸块及所述第三导电凸块上均设有第二键合凸块，所述第一键合凸块与所述第二键合凸块固定且电连接，所述第一SOI衬底的第一背衬底上设有第三键合凸块，所述第二SOI衬底的第二背衬底上设有第四键合凸块，所述第三键合凸块与所述第四键合凸块固定且电连接，所述第二SOI衬底的第二顶层硅上设有第一连接凸块，所述第一连接凸块设置在所述中心电极块、所述支撑质量块及所述中部电极块上，所述下部电极板上设有第二连接凸块，所述第一连接凸块与所述第二连接凸块固定连接。

作为一种MEMS全桥差分三轴加速度传感器的优选方案，所述第一SOI衬底上形成有一个第一中心子电极块和四个对称分布的第一敏感子组件，所述第二SOI衬底上形成有一个第二中心子电极块和四个对称分布的第二敏感子组件，四个所述第一敏感子组件和四个所述第二敏感子组件一一对应设置，且每个所述第一敏感子组件均和与其正对的所述第二敏感子组件组成一个所述敏感组件，每个所述第一敏感子组件均包括第一可动子质量块、第一中部子电极块、第一支撑子弹性件、第一支撑子梁及第一支撑子质量块，每个所述第二敏感子组件均包括第二可动子质量块、第二中部子电极块、第二支撑子弹性件、第二支撑子梁及第二支撑子质量块，所述第一可动子质量块正对所述第二可动子质量块设置且两者组成所述可动质量块，所述第一中部子电极块正对所述第二中部子电极块设置且两者组成所述中部电极块，所述第一支撑子弹性件正对所述第二支撑子弹性件且两者组成所述支撑弹性件，所述第一支撑子梁正对所述第二支撑子梁且两者组成所述支撑梁，所述第一支撑子质量块正对所述第二支撑子质量块且两者组成所述支撑质量块。

作为一种MEMS全桥差分三轴加速度传感器的优选方案，沿X轴分布的两个所述敏感组件的所述支撑弹性件能够沿X轴方向发生形变,每个敏感组件的所述可动质量块和所述中部电极块均形成第一X轴电容，每个所述敏感组件的所述可动质量块均与所述中心电极块形成第二X轴电容，两个所述第一X轴电容和两个所述第二X轴电容组成所述X轴全桥差分电容，在X轴方向的加速度的激励下，两个所述第一X轴电容的电容量反向变化，两个所述第二X轴电容的电容量反向变化；沿Y轴分布的两个所述敏感组件的所述支撑弹性件能够沿Y轴方向发生形变,每个敏感组件的所述可动质量块和所述中部电极块均形成第一Y轴电容，每个所述敏感组件的所述可动质量块均与所述中心电极块形成第二Y轴电容，两个所述第一Y轴电容和两个所述第二Y轴电容组成所述Y轴全桥差分电容，在Y轴方向的加速度的激励下，两个所述第一Y轴电容的电容量反向变化，两个所述第二Y轴电容的电容量反向变化。

一种MEMS全桥差分三轴加速度传感器的加工方法，包括：

提供第一SOI衬底和包括上部电极板的上部固定组件；

将所述上部电极板与所述第一SOI衬底固定连接，所述第一SOI衬底的第一顶层硅和第一背衬底电连接，所述第一顶层硅通过所述上部固定组件与外部电源电连接；

刻蚀所述第一SOI衬底，在所述第一SOI衬底上形成一个第一中心子电极块和四个间隔设置的第一敏感子组件，每个所述第一敏感子组件均包括第一可动子质量块、第一中部子电极块、第一支撑子弹性件、第一支撑子梁及第一支撑子质量块，所述第一可动子质量块与所述上部电极板形成第一Z轴电容，所述上部固定组件与所述第一SOI衬底组成第一敏感结构；

提供第二SOI衬底和包括下部电极板的下部固定组件；

将所述第二SOI衬底与所述下部电极板在第三位置固定连接，且所述第二SOI衬底的第二顶层硅与第二背衬底电连接；

刻蚀所述第二SOI衬底，在所述第二SOI衬底上形成一个第二中心子电极块和四个间隔设置的第二敏感子组件，每个所述第二敏感子组件均与一个所述第一敏感子组件对应且两者组成敏感组件，每个所述第二敏感子组件均包括第二可动子质量块、第二中部子电极块、第二支撑子弹性件、第二支撑子梁及第二支撑子质量块，所述第二可动子质量块与所述下部电极板形成第二Z轴电容，所述第一Z轴电容与所述第二Z轴电容组成Z轴差分电容，所述Z轴差分电容用于检测沿Z轴方向的加速度，所述下部固定组件与所述第二SOI衬底组成第二敏感结构；

将所述第一敏感结构的所述第一背衬底固定且电连接在所述第二敏感结构的所述第二背衬底上，所述第一敏感结构除去所述上部固定组件的第一部分和所述第二敏感结构除去所述下部固定组件的第二部分组成中间可动组件，所述第一中心子电极块正对所述第二中心子电极块且两者组成中心电极块，每个所述敏感组件的一个所述第一可动子质量块均正对一个所述第二可动子质量块设置且两者组成可动质量块，所述可动质量块能够沿X轴、Y轴及Z轴方向运动，每个所述敏感组件的一个所述第一支撑子弹性件均正对一个所述第二支撑子弹性件设置且两者组成支撑弹性件，每个所述敏感组件的一个所述第一支撑子质量块均正对一个所述第二支撑子质量块设置且两者组成支撑质量块，每个所述敏感组件的一个所述第一中部子电极块均正对一个所述第二中部子电极块设置且两者组成中部电极块，沿X轴方向正对设置的两个所述敏感组件和所述中心电极块形成X轴全桥差分电容，所述X轴全桥差分电容能够检测沿X轴方向的加速度，沿Y轴方向正对设置的两个所述敏感组件和所述中心电极块形成Y轴全桥差分电容，所述Y轴全桥差分电容能够检测沿Y轴方向的加速度。

作为一种MEMS全桥差分三轴加速度传感器的加工方法的优选方案，所述上部固定组件包括上部玻璃衬底，在所述上部玻璃衬底上形成所述上部电极板，所述下部固定组件包括下部玻璃衬底，在所述下部玻璃衬底上形成所述下部电极板，加工所述第一敏感结构和所述第二敏感结构时还包括：

在所述上部玻璃衬底和所述上部电极板上形成贯穿设置的第一电连接件、第二电连接件、第三电连接件及第四电连接件；

在所述第一电连接件与所述上部电极板之间形成第一绝缘层，在所述第二电连接件与所述上部电极板之间形成第二绝缘层，在所述第三电连接件与所述上部电极板之间形成第三绝缘层；

在所述第一电连接件、所述第二电连接件、所述第三电连接件上形成第一键合凸块，在所述第一支撑子质量块、所述第一中部子电极块及所述第一中心子电极块上形成第二键合凸块；

所述第一键合凸块与所述第二键合凸块键合连接，使得所述第一电连接件与所述中心电极块电连接，所述第二电连接件与所述支撑质量块电连接，所述第三电连接件与所述中部电极块电连接，所述第四电连接件与所述上部电极板电连接；

在所述下部玻璃衬底和所述下部电极板上形成贯穿设置的第五电连接柱，在所述下部玻璃衬底背离所述下部电极板的一侧形成与所述第五电连接柱接触的导电层，所述第五电连接柱与所述导电层组成第五电连接件；

在所述第二支撑子质量块、第二中部子电极块及所述第二中心子电极块上形成第一连接凸块，在所述下部电极板上形成第二连接凸块；

将所述第一连接凸块与所述第二连接凸块固定连接且两者组成第五电连接件，使得所述下部固定组件与所述第二SOI衬底固定连接。

作为一种MEMS全桥差分三轴加速度传感器的加工方法的优选方案，所述上部电极板为上部硅电极板，所述下部电极板为下部硅电极板，所述MEMS全桥差分三轴加速度传感器的加工方法还包括：

在所述上部硅电极板背离所述第一SOI衬底的一侧形成顶部绝缘层，在所述上部硅电极板上形成贯穿设置的第一电连接件、第二电连接件、第三电连接件，在所述顶部绝缘层上形成与所述上部硅电极板电连接的第四电连接件；

在所述第一电连接件与所述上部硅电极板之间形成第一绝缘层，在所述第二电连接件与所述上部硅电极板之间形成第二绝缘层，在所述第三电连接件与所述上部硅电极板之间形成第三绝缘层；

在所述第一电连接件、第二电连接件、第三电连接件上形成第一键合凸块，在所述第一支撑子质量块、第一中部子电极块及所述第一中心子电极块上形成第二键合凸块；

所述第一键合凸块与所述第二键合凸块键合连接，使得所述第一电连接件与所述中心电极块电连接，所述第二电连接件与所述支撑质量块电连接，所述第三电连接件与所述中部电极块电连接，所述第四电连接件与所述上部电极板电连接；

在所述下部硅电极板背离所述第二SOI衬底的一侧形成底部绝缘层，在所述底部绝缘层上形成与所述下部硅电极板电连接的第五电连接件；

在所述第二支撑子质量块、第二中部子电极块及所述第二中心子电极块上形成第一连接凸块，在所述下部硅电极板上形成第二连接凸块；

将所述第一连接凸块与所述第二连接凸块固定连接，使得所述下部固定组件与所述第二SOI衬底固定连接。

本发明的有益效果为：本发明公开的MEMS全桥差分三轴加速度传感器，在实现三个方向加速度检测的前提下，使得传感器的体积得到大幅度缩小，组成的X轴全桥差分电容、Y轴全桥差分电容及Z轴差分电容能够分别检测X轴、Y轴及Z轴方向的加速度，X轴全桥差分电容和Y轴全桥差分电容提高了该传感器的测量灵敏度和线性度，增强了传感器的抗温漂性能，减小了基础电容失配的影响，提升了传感器的稳定性。

本发明公开的MEMS全桥差分三轴加速度传感器的加工方法，加工工艺简单，易于控制和实现，加工而成的加速度传感器面积小，降低了传感器的制造成本，加工而成的MEMS全桥差分三轴加速度传感器还具有灵敏度高、线性度好、集成度好、电容值大及抗温漂的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的MEMS全桥差分三轴加速度传感器的剖视图；

图2是本发明具体实施例提供的MEMS全桥差分三轴加速度传感器的敏感组件和中心电极块的示意图；

图3是本发明具体实施例提供的MEMS全桥差分三轴加速度传感器的一个敏感组件的示意图；

图4是本发明其他实施例提供的MEMS全桥差分三轴加速度传感器的剖视图；

图5至图27是本发明具体实施例提供的MEMS全桥差分三轴加速度传感器的敏感组件的加工方法的加工过程图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在没有作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。

本实施例提供一种MEMS全桥差分三轴加速度传感器，如图1至图3所示，包括上部固定组件、中部电极组件及下部固定组件，上部固定组件包括上部电极板11，中部电极组件包括中心电极块21和四个呈正交对称分布的敏感组件22，本实施例的中心电极块21为正方形电极块，四个敏感组件22分别正对中心电极块21的四个侧表面，每个敏感组件22均包括可动质量块221、支撑梁225、支撑弹性件224、支撑质量块222及中部电极块223，每个敏感组件22的可动质量块221均位于中心电极块21和中部电极块223之间，可动质量块221通过支撑梁225和支撑弹性件224与支撑质量块222相连，可动质量块221与上部电极板11之间形成第一间隙10，可动质量块221能够沿X轴、Y轴及Z轴方向运动，其中两个敏感组件22沿X轴方向分布，且两个敏感组件22的可动质量块221与中心电极块21和中部电极块223之间组成X轴全桥差分电容，X轴全桥差分电容用于检测沿X轴方向的加速度；另外两个敏感组件22沿Y轴方向分布，且两个敏感组件22的可动质量块221与中心电极块21和中部电极块223之间组成Y轴全桥差分电容，Y轴全桥差分电容用于检测沿Y轴方向的加速度，下部固定组件包括下部电极板31，下部电极板31与支撑质量块222、中心电极块21及中部电极块223固定连接，下部电极板31与可动质量块221之间形成第二间隙30，可动质量块221与上部电极板11和下部电极板31形成Z轴差分电容，Z轴差分电容用于检测沿Z轴方向的加速度。在其他实施例中，中心电极块21的四个侧表面还可以呈梳齿状或者其他形状，具体根据实际需要设置。

当支撑弹性件224在自然状态下，四个敏感组件22分别正对中心电极块21的四个侧表面且距离相同，由于每个侧表面的表面积均相同，使得每个敏感组件22的可动质量块221均与中心电极块21组成的电容器有相同的电容量。

由于可动质量块221与上部电极板11之间形成第一间隙10，使得两者在Z轴方向形成第一Z轴电容；由于可动质量块221与下部电极板31之间形成第二间隙30，使得两者在Z轴方向形成第二Z轴电容，第二Z轴电容与第一Z轴电容组成Z轴差分电容，在Z轴方向的加速度的激励下，第一Z轴电容的第一Z轴电容量和第二Z轴电容的第二Z轴电容量呈反向变化。

具体地，本实施例的X轴方向、Y轴方向及Z轴方向如图1和图2所示。当测量X轴或者Y轴方向的加速度时，可动质量块221能够沿X轴方向或者Y轴方向运动，可动质量块221与中部电极块223之间的距离发生改变，同时，可动质量块221与中心电极块21之间的距离也发生改变，X轴全桥差分电容或者Y轴全桥差分电容随之变化，最终测得X轴方向或者Y轴方向的加速度；当测量Z轴方向的加速度时，可动质量块221能够沿Z轴方向运动，可动质量块221与上部电极板11和下部电极板31之间的距离发生改变，Z轴差分电容随之变化，最终测得Z轴方向的加速度。

如图2和图3所示，本实施例的每个敏感组件22均包括一个可动质量块221、一个支撑质量块222、一个中部电极块223、两个支撑梁225及两个支撑弹性件224，支撑梁225和支撑弹性件224均与中部电极块223间隔设置，支撑弹性件224位于中部电极块223和支撑质量块222之间，可动质量块221的形状为正方形，每个可动质量块221的面积均相同，可动质量块221相邻的两个角分别与两个支撑梁225相连，每个支撑梁225均通过一个支撑弹性件224与支撑质量块222相连。在其他实施例中，可动质量块221的形状并不限于本实施例的这种限定，还可以为长方形、梳齿状或者其他形状，具体根据实际需要设置。

本实施例提供的MEMS全桥差分三轴加速度传感器，在实现三个方向加速度检测的前提下，大幅度缩小了传感器的体积，组成的X轴全桥差分电容、Y轴全桥差分电容及Z轴差分电容能够分别检测X轴、Y轴及Z轴方向的加速度，X轴全桥差分电容和Y轴全桥差分电容提高了传感器的测量灵敏度和线性度，增强了传感器的抗温漂性能，减小了基础电容失配的影响，提升了传感器的稳定性。

具体地，当施加在中心电极块21、中部电极块223、上部电极板11及下部电极板31中的任一电极板上的直流电压发生改变时，支撑弹性件224的弹性系数均随之改变，使得该传感器的量程发生改变，利于检测不同范围的加速度。

进一步地，当施加在中心电极块21或者沿X轴方向分布的两个敏感组件22的中部电极块223上的直流电压发生改变时，中部电极块223或中心电极块21与可动质量块221之间的静电力均发生改变，由于支撑弹性件224通过支撑梁225与可动质量块221相连，使得支撑弹性件224的长度发生变化，即支撑弹性件224在X轴方向的弹性系数发生改变，当用于检测X轴方向的加速度时，由于支撑弹性件224在X轴方向的弹性系数发生了改变，可动质量块221在X轴方向的运动幅度发生改变，最终改变了MEMS全桥差分三轴加速度传感器在X轴方向的量程，从而改变了MEMS全桥差分三轴加速度传感器在X轴方向的灵敏度、过载能力及线性度指标，实现MEMS全桥差分三轴加速度传感器量程范围的在线可调。当施加在中心电极块21或者沿Y轴方向分布的两个敏感组件22的中部电极块223上的直流电压发生改变时，支撑弹性件224在Y轴方向的弹性系数就会发生改变，从而使MEMS全桥差分三轴加速度传感器在Y轴方向的量程可调。

当施加在上部电极板11和下部电极板31两者中的至少一个上的直流电压发生改变时，可动质量块221与上部电极板11和下部电极板31之间的静电力发生改变，由于支撑弹性件224通过支撑梁225与可动质量块221相连，使得支撑弹性件224沿Z轴方向的弹性系数发生改变，当用于检测Z轴方向的加速度时，由于支撑弹性件224沿Z轴方向的弹性系数发生了改变，可动质量块221在Z轴方向的运动幅度发生改变，最终改变了MEMS全桥差分三轴加速度传感器在Z轴方向的量程。

对于沿X轴分布的两个敏感组件22，每个敏感组件22的可动质量块221均与中部电极块223形成第一X轴电容，每个敏感组件22的可动质量块221均与中心电极块21形成第二X轴电容，即沿X轴分布的两个敏感组件22的内部形成两个第一X轴电容，两个敏感组件22还与中心电极块21形成两个第二X轴电容，当检测沿X轴方向的加速度时，两个第一X轴电容的电容量呈相反变化，两个第二X轴电容的电容量呈相反变化，即有四个电容的电容量同时发生变化，从而更精确地检测出X轴方向的加速度。

对于沿Y轴分布的两个敏感组件22，每个敏感组件22的可动质量块221均与中部电极块223形成第一Y轴电容，每个敏感组件22的可动质量块221均与中心电极块21形成第二Y轴电容，即沿Y轴分布的两个敏感组件22的内部形成两个第一Y轴电容，两个敏感组件22还与中心电极块21形成两个第二Y轴电容，当检测沿Y轴方向的加速度时，两个第一Y轴电容的电容量呈相反变化，两个第二Y轴电容的电容量呈相反变化，即有四个电容的电容量同时发生变化，从而更精确地检测出Y轴方向的加速度。

定义图2中的四个可动质量块221分别为第一质量块22101、第二质量块22102、第三质量块22103及第四质量块22104，当检测沿如图2所示的a方向的加速度时，第一质量块22101与中部电极块223的距离增大，第一质量块22101与中心电极块21之间的距离减小，包含第一质量块22101的敏感组件22的第一Y轴电容的电容量减小，第一质量块22101与中心电极块21形成第二Y轴电容的电容量增大，第三质量块22103与中部电极块223的距离减小，第三质量块22103与中心电极块21之间的距离增大，包含第三质量块22103的敏感组件22的第一Y轴电容的电容量增大，第三质量块22103与中心电极块21形成的第二Y轴电容的电容量减小，从而使得Y轴全桥差分电容的两个第一Y轴电容的电容量的变化方向相反，两个第二Y轴电容的电容量的变化方向相反。

当检测沿如图2所示的a方向的反方向的加速度时，第一质量块22101与中部电极块223的距离减小，第一质量块22101与中心电极块21之间的距离增大，包含第一质量块22101的敏感组件22的第一Y轴电容的电容量增大，第一质量块22101与中心电极块21形成的第二Y轴电容的电容量减小，第三质量块22103与中部电极块223的距离增大，第三质量块22103与中心电极块21之间的距离减小，包含第三质量块22103的敏感组件22的第一Y轴电容的电容量减小，第三质量块22103与中心电极块21形成的第二Y轴电容的电容量增大，从而使得Y轴全桥差分电容的两个第一Y轴电容的电容量变化方向相反，两个第二Y轴电容的电容量变化方向相反。

当检测沿如图2所示的b方向的加速度时，第二质量块22102与中部电极块223的距离减小，第二质量块22102与中心电极块21之间的距离增大，包含第二质量块22102的敏感组件22的第一X轴电容的电容量增大，第二质量块22102与中心电极块21形成的第二X轴电容的电容量减小，第四质量块22104与中部电极块223的距离增大，第四质量块22104与中心电极块21之间的距离减小，包含第四质量块22104的敏感组件22的第一X轴电容的电容量减小，第四质量块22104与中心电极块21形成的第二X轴电容的电容量增大，从而使得X轴全桥差分电容的两个第一X轴电容的电容量变化方向相反，两个第二X轴电容的电容量变化方向相反。

当检测沿如图2所示的b方向的反方向的加速度时，第二质量块22102与中部电极块223的距离增大，第二质量块22102与中心电极块21之间的距离减小，包含第二质量块22102的敏感组件22的第一X轴电容的电容量减小，第二质量块22102与中心电极块21形成的第二X轴电容的电容量增大，第四质量块22104与中部电极块223的距离减小，第四质量块22104与中心电极块21之间的距离增大，包含第四质量块22104的敏感组件22的第一X轴电容的电容量增大，第四质量块22104与中心电极块21形成的第二X轴电容的电容量增大，从而使得X轴全桥差分电容的两个第一X轴电容的电容量的变化方向相反，两个第二X轴电容的电容量变化方向相反。

如图1所示，本实施例的MEMS全桥差分三轴加速度传感器还包括第一电连接件41、第二电连接件42、第三电连接件43、第四电连接件44及第五电连接件45，第一电连接件41、第二电连接件42、第三电连接件43、第四电连接件44及第五电连接件45均能够与外部电源电连接，第一电连接件41、第二电连接件42及第三电连接件43均贯穿上部电极板11且与上部电极板11绝缘设置，第一电连接件41与中心电极块21电连接，第二电连接件42与支撑质量块222电连接，第三电连接件43与中部电极块223电连接，第四电连接件44与上部电极板11电连接，第五电连接件45与下部电极板31电连接。当支撑质量块222通过第二电连接件42与外部电源电连接时，由于可动质量块221通过支撑弹性件224和支撑梁225与支撑质量块222相连，使得可动质量块221带电。

具体地，本实施例的上部电极板11为上部硅电极板，下部电极板31为下部硅电极板，上部硅电极板和下部硅电极板均由低阻硅衬底加工而成。本实施例的MEMS全桥差分三轴加速度传感器还包括顶部绝缘层121和底部绝缘层321，顶部绝缘层121形成在上部电极板11背离中部电极组件的一侧，底部绝缘层321形成在下部电极板31背离中部电极组件的一侧。

如图1所示，上述第一电连接件41包括第一电连接柱411和第一金属连接盘412，第一电连接柱411贯穿上部电极板11，第一金属连接盘412形成在上部电极板11设置顶部绝缘层121的一侧，第一金属连接盘412与第一电连接柱411接触并电连接，为了使第一电连接柱411与上部电极板11绝缘设置，上部电极板11与第一电连接柱411之间形成有第一绝缘层61。第二电连接件42包括第二电连接柱421和第二金属连接盘422，第二电连接柱421贯穿上部电极板11，第二金属连接盘422形成在上部电极板11设置顶部绝缘层121的一侧，第二金属连接盘422与第二电连接柱421接触并电连接，为了使第二电连接柱421与上部电极板11绝缘设置，上部电极板11与第二电连接柱421之间形成有第二绝缘层62。第三电连接件43包括第三电连接柱431和第三金属连接盘432，第三电连接柱431贯穿上部电极板11，第三金属连接盘432形成在上部电极板11设置顶部绝缘层121的一侧，第三金属连接盘432与第三电连接柱431接触并电连接，为了使第三电连接柱431与上部电极板11绝缘设置，上部电极板11与第三电连接柱431之间形成有第三绝缘层63。第四电连接件44为第四金属连接盘442，第四金属连接盘442形成在上部电极板11设置顶部绝缘层121的一侧，使得第四金属连接盘442与上部电极板11电连接。第五电连接件45为导电层452，导电层452形成在下部电极板31的底部绝缘层321上并与下部电极板31电连接，使得下部电极板31能够通过第五电连接件45与外部电源电连接。

安装时，将该MEMS全桥差分三轴加速度传感器安装在带有金属片的外壳上，金属片与引脚电连接，安装时将导电层452焊接在金属片上，使得下部电极板31通过导电层452和金属片与引脚电连接。

在其他实施例中，MEMS全桥差分三轴加速度传感器还包括如图4所示的上部玻璃衬底122和下部玻璃衬底322，上部电极板11和下部电极板31均为由导电材料制成的电极板，上部电极板11上无需设置顶部绝缘层121，下部电极板31上无需设置底部绝缘层321，此时上部固定组件和下部固定组件的结构与本实施例不同。具体地，对于上部固定组件，上部玻璃衬底122固定在上部电极板11背离中部电极组件的一侧，第一电连接件41包括第一电连接柱411和第一金属连接盘412，第一电连接柱411贯穿上部玻璃衬底122和上部电极板11，第一金属连接盘412形成在上部玻璃衬底122背离上部电极板11的一侧，第一金属连接盘412与第一电连接柱411接触并电连接，为了使第一电连接柱411与上部电极板11绝缘设置，上部电极板11与第一电连接柱411之间形成有第一绝缘层61。第二电连接件42包括第二电连接柱421和第二金属连接盘422，第二电连接柱421贯穿上部玻璃衬底122和上部电极板11，第二金属连接盘422形成在上部玻璃衬底122背离上部电极板11的一侧，第二金属连接盘422与第二电连接柱421接触并电连接，为了使第二电连接柱421与上部电极板11绝缘设置，上部电极板11与第二电连接柱421之间形成有第二绝缘层62。第三电连接件43包括第三电连接柱431和第三金属连接盘432，第三电连接柱431贯穿上部玻璃衬底122和上部电极板11，第三金属连接盘432形成在上部玻璃衬底122背离上部电极板11的一侧，第三金属连接盘432与第三电连接柱431接触并电连接，为了使第三电连接柱431与上部电极板11绝缘设置，上部电极板11与第三电连接柱431之间形成有第三绝缘层63。第四电连接件44包括第四电连接柱441和第四金属连接盘442，第四电连接柱441贯穿上部玻璃衬底122并与上部电极板11接触，第四金属连接盘442形成在上部玻璃衬底122背离上部电极板11的一侧，第四金属连接盘442与第四电连接柱441接触并电连接，使得上部电极板11与外部电源电连接。对于下部固定组件，下部玻璃衬底322固定在下部电极板31背离中部电极组件的一侧，第五电连接件45包括第五电连接柱451和导电层452，第五电连接柱451贯穿下部玻璃衬底322并与下部电极板31接触，导电层452设置在下部玻璃衬底322背离下部电极板31的一侧，导电层452与第五电连接柱451电连接，使得下部电极板31通过第五电连接柱451和导电层452与外部电源电连接。

如图1所示，本实施例的中部电极组件包括两个背衬底电连接的SOI衬底，敏感组件22形成在SOI衬底上，中心电极块21上设有将顶层硅和背衬底电连接的第一导电凸块51，第一导电凸块51与第一电连接件41电连接，支撑质量块222上设有将顶层硅和背衬底电连接的第二导电凸块52，第二导电凸块52与第二电连接件42电连接，中部电极块223上设有将顶层硅和背衬底电连接的第三导电凸块53，第三导电凸块53与第三电连接件43电连接，可动质量块221上设有将顶层硅和背衬底电连接的第四导电凸块54。

进一步地，如图1所示，第一电连接件41、第二电连接件42及第三电连接件43上均设有第一键合凸块71，两个SOI衬底分别为第一SOI衬底2201和第二SOI衬底2202，第一SOI衬底2201上的第一导电凸块51、第二导电凸块52及第三导电凸块53上均设有第二键合凸块72，第一键合凸块71与第二键合凸块72固定且电连接，使得第一电连接件41依次通过第一键合凸块71、第二键合凸块72及第一导电凸块51与中心电极块21电连接，第二电连接件42依次通过第一键合凸块71、第二键合凸块72及第二导电凸块52与支撑质量块222电连接，第三电连接件43依次通过第一键合凸块71、第二键合凸块72及第三导电凸块53与中部电极块223电连接。

如图1所示，本实施例的第一SOI衬底2201上形成有第一避让槽22010，第一避让槽22010正对第一支撑子弹性件2241和第一支撑子梁的第一背衬底22013设置，第二SOI衬底2202上形成有第二避让槽22020，第二避让槽22020正对第二支撑子弹性件2242和第二支撑子梁的第二背衬底22023设置，第一避让槽22010与第二避让槽22020组成腔室220。加工第一避让槽22010时，刻蚀第一支撑子弹性件2241和第一支撑子梁对应的第一背衬底22013，即在第一SOI衬底2201上形成第一避让槽22010；加工第二避让槽22020时，刻蚀第二支撑子弹性件2242和第二支撑子梁对应的第二背衬底22023，即在第二SOI衬底2202上形成第二避让槽22020。第一SOI衬底2201与第二SOI衬底2202固定在一起后，第一避让槽22010和第二避让槽22020形成上述腔室220。

如图1所示，本实施例的第一SOI衬底2201的第一背衬底22013上设有第三键合凸块73，第二SOI衬底2202的第二背衬底22023上设有第四键合凸块74，第三键合凸块73与第四键合凸块74固定且电连接，第二SOI衬底2202的第二顶层硅22021上设有第一连接凸块75，第一连接凸块75设置在中心电极块21、支撑质量块222及中部电极块223上，下部电极板31上设有第二连接凸块76，第一连接凸块75与第二连接凸块76固定连接。

本实施例的第一Z轴电容的第一Z轴电容量由可动质量块221的上表面积和第一间隙10沿Z轴方向的高度决定，第一间隙10沿Z轴方向的高度由第一键合凸块71和第二键合凸块72的高度决定；第二Z轴电容的第二Z轴电容量由可动质量块221的下表面积和第二间隙30沿Z轴方向的高度决定，其中，第二间隙30沿Z轴方向的高度由第一连接凸块75和第二连接凸块76的高度决定。

需要说明的是，本实施例的第一键合凸块71、第二键合凸块72、第三键合凸块73、第四键合凸块74均由导电材料制成，加工时，首先溅射铬层，然后在铬层上溅射金层，最后除去多余的铬层和金层，溅射的铬层能够阻止金渗入硅内，保证溅射的金形成金层，第一键合凸块71和第二键合凸块72采用金金键合工艺固定连接在一起，第三键合凸块73与第四键合凸块74采用金金键合工艺固定在一起。在本发明的其他实施例中，第一键合凸块71、第二键合凸块72、第三键合凸块73及第四键合凸块74还可以采用其他加工工艺或者导电材料制成，具体根据实际需要选定。

本实施例的第一连接凸块75和第二连接凸块76均由不导电的玻璃材料制成，第一连接凸块75和第二连接凸块76采用键合工艺固定在一起。在其他实施例中，还可采用其他不导电的材料制成，加工工艺根据实际需要进行选定。

如图27所示，本实施例的第一SOI衬底2201上形成有一个第一中心子电极块211和四个对称分布的第一敏感子组件，四个第一敏感子组件形成在同一平面内，第二SOI衬底2202上形成有一个第二中心子电极块212和四个对称分布的第二敏感子组件，四个第二敏感子组件形成在同一平面内，四个第一敏感子组件和四个第二敏感子组件一一对应设置，且每个第一敏感子组件均和与其正对的第二敏感子组件组成一个敏感组件22，每个第一敏感子组件均包括一个第一可动子质量块2211、一个第一中部子电极块2231、两个第一支撑子弹性件2241、两个第一支撑子梁及一个第一支撑子质量块2221，每个第二敏感子组件均包括一个第二可动子质量块2212、一个第二中部子电极块2232、两个第二支撑子弹性件2242、两个第二支撑子梁及一个第二支撑子质量块2222，第一可动子质量块2211正对第二可动子质量块2212设置且两者组成可动质量块221，第一中部子电极块2231正对第二中部子电极块2232设置且两者组成中部电极块223，第一支撑子弹性件2241正对第二支撑子弹性件2242且两者组成支撑弹性件224，第一支撑子梁正对第二支撑子梁且两者组成支撑梁225，第一支撑子质量块2221正对第二支撑子质量块2222且两者组成支撑质量块222。

对于正对设置的第一敏感子组件和第二敏感子组件，两个第一支撑子弹性件2241与两个第二支撑子弹性件2242一一对应设置，每个第一支撑子弹性件2241均与一个第二支撑子弹性件2242组成一个支撑弹性件224，每个敏感组件22均包括两个支撑弹性件224。

沿X轴分布的两个敏感组件22的支撑弹性件224能够沿X轴方向发生形变,每个敏感组件22的可动质量块221和中部电极块223均形成第一X轴电容，每个敏感组件22的可动质量块221均与中心电极块21形成第二X轴电容，两个第一X轴电容和两个第二X轴电容组成X轴全桥差分电容，在X轴方向的加速度的激励下，两个第一X轴电容的电容量反向变化，两个第二X轴电容的电容量反向变化；沿Y轴分布的两个敏感组件22的支撑弹性件224能够沿Y轴方向发生形变,每个敏感组件22的可动质量块221和中部电极块223均形成第一Y轴电容，每个敏感组件22的可动质量块221均与中心电极块21形成第二Y轴电容，两个第一Y轴电容和两个第二Y轴电容组成Y轴全桥差分电容，在Y轴方向的加速度的激励下，两个第一Y轴电容的电容量反向变化，两个第二Y轴电容的电容量反向变化。

本实施例的MEMS全桥差分三轴加速度传感器呈三明治结构设计，能够实现Z轴方向高灵敏度加速度信号拾取，通过支撑弹性件224的设计解放了可动质量块221在X轴方向和Y轴方向的自由度，因此在兼具Z轴方向加速度信号拾取的同时能够实现X轴方向和Y轴方向加速度信号的拾取，在保障高灵敏度电容信号拾取的前提下实现了单片三轴向加速度信号的拾取能力的集成，与传统单片三轴向加速度芯片结构相比，是真正意义上的高灵敏度、三轴向集成结构。由于下部电极板31、上部电极板11、中心电极块21及中部电极块223分别与可动质量块221之间能够施加不同的直流电压，因此能够在三轴方向自由控制下部电极板31、上部电极板11、中心电极块21及中部电极块223与可动质量块221之间的静电力大小，进而通过弹簧软化效应实现量程的在线可调，同时提高芯片的抗过载能力。该MEMS全桥差分三轴加速度传感器工作时，在外部加速度信号的激励下，可动质量块221在X轴方向、Y轴方向及Z轴方向三个方向的运动幅值保持在微米量级，均工作于弹性形变范围，能够极大程度保障芯片输出信号的线性度指标。

本实施例还提供一种用于加工本实施例所述的MEMS全桥差分三轴加速度传感器的加工方法，具体包括以下步骤。

S1、提供第一SOI衬底2201和包括上部电极板11的上部固定组件，本实施例的上部电极板11为上部硅衬底加工而成的上部硅电极板，加工时包括步骤：

S11、提供上部硅衬底，在上部硅衬底上形成若干个贯穿设置的上部通孔；

S12、在每个上部通孔内先生长第一绝缘层61、第二绝缘层62及第三绝缘层63，然后溅射金属材料形成第一电连接柱411、第二电连接柱421及第三电连接柱431，第一绝缘层61位于上部通孔的内壁与第一电连接柱411的外壁之间，第二绝缘层62位于上部通孔的内壁与第二电连接柱421之间，第三绝缘层63位于上部通孔的内壁与第三电连接柱431之间，形成上部电极板11，如图5所示，第一绝缘层61的厚度为0.5μm，第一电连接柱411、第二电连接柱421及第三电连接柱431的材料均为铜；

S13、在上部硅衬底背离第一SOI衬底2201的一侧形成顶部绝缘层121，顶部绝缘层121的厚度为0.5μm；

S14、在顶部绝缘层121上进行RIE刻蚀，形成第一电连接孔81、第二电连接孔82、第三电连接孔83及第四电连接孔84，如图6所示，第一电连接孔81正对第一电连接柱411设置，第二电连接孔82正对第二电连接柱421设置，第三电连接孔83正对第三电连接柱431设置，如图7所示，在第一电连接孔81内形成与第一电连接柱411电连接的第一金属连接盘412，第一金属连接盘412能够与外部电源电连接，在第二电连接孔82内形成与第二电连接柱421电连接的第二金属连接盘422，第二金属连接盘422能够与外部电源电连接，在第三电连接孔83内形成与第三电连接柱431电连接的第三金属连接盘432，第三金属连接盘432能够与外部电源电连接，第四金属连接盘442与上部电极板11电连接，且第四金属连接盘442能够与外部电源电连接，第一金属连接盘412、第二金属连接盘422、第三金属连接盘432及第四金属连接盘442的厚度均为1μm；

S15、在上部硅衬底与第一SOI衬底2201连接的一侧形成第一键合凸块71，如图8所示，第一键合凸块71形成在第一电连接柱411、第二电连接柱421及第三电连接柱431上，第一键合凸块71能够与第一SOI衬底2201的第二键合凸块72键合连接，第一键合凸块71的材料为金属焊料，厚度为1μm。

需要说明的是，第一绝缘层61、第二绝缘层62及第三绝缘层63还可以在第一电连接柱411、第二电连接柱421及第三电连接柱431之后加工，绝缘层通过淀积或者其他工艺加工而成，具体根据实际需要选定。

具体地，本实施例的上部硅衬底为P型掺杂的正方形的低阻硅衬底，电阻率位于0.01Ω·cm至0.02Ω·cm之间，厚度为500μm。在其他实施例中，上部硅衬底的电阻率还可以为其他数值，厚度也可以为其他值。在其他实施例中，还可以采用直接使用TSV衬底或者TGV衬底作为上部硅电极板。

本实施例的第一绝缘层61、第二绝缘层62、第三绝缘层63及顶部绝缘层121均为氧化硅层，均直接生成在低阻硅衬底上。在其他实施例中，第一绝缘层61、第二绝缘层62、第三绝缘层63及顶部绝缘层121还可以为氮化硅或者氧化铝等绝缘材料形成的单层结构，或者为氧化硅、氮化硅或者氧化铝等绝缘材料形成的至少两层结构，具体根据实际需要选定。

进一步地，步骤S15中的金属焊料为铬和金，加工时首先溅射铬层，然后在铬层上溅射金层，最后除去多余的铬层和金层，剩余的铬层和金层形成第一键合凸块71，溅射的铬层能够阻止金渗入硅内，保证溅射的金形成金层。在其他实施例中，金属焊料还可以为铟或者锡等导电材料，具体根据实际需要选定。

S2、将上部电极板11与第一SOI衬底2201固定连接，第一SOI衬底2201的第一顶层硅22011和第一背衬底22013电连接，第一顶层硅22011通过上部固定组件与外部电源电连接，包括：

S21、第一SOI衬底2201如图9所示，在第一SOI衬底2201的第一顶层硅22011上形成第一光刻胶层；

S22、图形化第一光刻胶层，形成第一预设开口区域和第二预设开口区域；

S23、采用RIE刻蚀正对第一预设开口区域的第一顶层硅22011和第一埋氧层22012，形成第五电连接孔85、第六电连接孔86、第七电连接孔87及第八电连接孔88，同时采用RIE刻蚀正对第二预设开口区域的第一顶层硅22011和第一埋氧层22012，形成第一隔离孔91，去除第一光刻胶层，如图10所示；

S24、在第一顶层硅22011、第五电连接孔85、第六电连接孔86、第七电连接孔87、第八电连接孔88及第一隔离孔91内形成第二光刻胶层；

S25、图形化第二光刻胶层，形成正对第五电连接孔85、第六电连接孔86、第七电连接孔87及第八电连接孔88的第三预设开口区域；

S26、在第三预设开口区域和第二光刻胶层上形成金属焊料，最后去除图形化的第二光刻胶层，如图11所示，在第五电连接孔85内剩余的金属焊料形成第一导电凸块51，在第六电连接孔86内剩余的金属焊料形成第二导电凸块52，在第七电连接孔87内剩余的金属焊料形成第三导电凸块53，在第八电连接孔88内剩余的金属焊料形成第四导电凸块54，第一导电凸块51、第二导电凸块52、第三导电凸块53及第四导电凸块54均将第一顶层硅22011和第一背衬底22013电连接；

S27、在第一顶层硅22011、第一导电凸块51、第二导电凸块52、第三导电凸块53、第四导电凸块54及第一隔离孔91内形成第三光刻胶层；

S28、图形化第三光刻胶层，形成第四预设开口区域，第四预设开口区域正对第一导电凸块51、第二导电凸块52、第三导电凸块53及第四导电凸块54；

S29、在第三光刻胶层和第四预设开口区域依次溅射铬和金，最后去除图形化后的第三光刻胶层，如图12所示，剩余的铬和金形成第二键合凸块72，第二键合凸块72的厚度为1μm；

S210、将上部固定组件的第一键合凸块71与第一SOI衬底2201上的第二键合凸块72采用金金键合的工艺固定且电连接，如图13所示，上部电极板11与第一SOI衬底2201的第一顶层硅22011之间的第一距离位于2μm-5μm之间。

需要说明的是，本实施例的第一SOI衬底2201的第一顶层硅22011和第一背衬底22013均为P型掺杂的低阻硅，电阻率位于0.01Ω·cm至0.02Ω·cm之间，厚度为500μm，第一顶层硅22011的厚度为10μm，第一埋氧层22012的厚度为0.5um·cm。在其他实施例中，第一顶层硅22011和第一背衬底22013的电阻率还可以为其他数值，各层的厚度还可以为其他厚度，具体根据实际需要选定。在其他实施例中，第二键合凸块72的材料还可以为铟或者锡等导电材料，具体根据实际需要选定。

S3、减薄第一背衬底22013，刻蚀第一SOI衬底2201，在第一SOI衬底2201上形成一个第一中心子电极块211和四个间隔设置的第一敏感子组件，每个第一敏感子组件均包括第一可动子质量块2211、第一中部子电极块2231、第一支撑子弹性件2241、第一支撑子梁及第一支撑子质量块2221，第一可动子质量块2211与上部电极板11形成第一Z轴电容，上部固定组件与第一SOI衬底2201组成第一敏感结构，包括：

S31、减薄第一SOI衬底2201的第一背衬底22013，将第一背衬底22013减薄至100μm；

S32、在第一背衬底22013上形成第四光刻胶层；

S33、图形化第四光刻胶层，形成第五预设开口区域和第六预设开口区域，其中第五预设开口区域正对第一隔离孔91设置；

S34、采用DRIE工艺刻蚀正对第五预设开口区域和第六预设开口区域的第一SOI衬底2201的第一背衬底22013，在第一SOI衬底2201上形成第一可动子质量块2211、第一中心子电极块211、第二隔离孔92及第一避让槽22010，第二隔离孔92正对第一隔离孔91设置，最后去除图形化后的第四光刻胶层，如图14所示；

S35、在第一背衬底22013和第一避让槽22010内形成第五光刻胶层；

S36、图形化第五光刻胶层，形成第七预设开口区域；

S37、采用RIE工艺刻蚀正对第七预设开口区域的第一埋氧层22012和第一顶层硅22011，形成第一支撑子质量块2221、第一支撑子弹性件2241、第一支撑子梁及第一中部子电极块2231，最后去除图形化后的第五光刻胶层；

S38、在第一背衬底22013上形成第六光刻胶层；

S39、图形化第六光刻胶层，形成第八预设开口区域；

S310、在第六光刻胶层上和第八预设开口区域内依次溅射铬和金，最后去除图形化后的第六光刻胶层，剩余的铬和金形成第三键合凸块73，第一支撑子质量块2221和第一中部子电极块2231上的第三键合凸块73的厚度为1μm，第一可动子质量块2211上的第三键合凸块73的厚度小于1um，形成第一敏感结构，如图15所示。

在其他实施例中，第三键合凸块73的材料还可以为铟或者锡等导电材料，具体根据实际需要选定。

具体地，本实施例的第一SOI衬底2201上形成有四个间隔设置的第一敏感子组件，其中两个第一敏感子组件沿X轴方向对称分布，另外两个第一敏感子组件沿Y轴方向对称分布，每个第一敏感子组件均包括一个第一可动子质量块2211、一个第一支撑子质量块2221、一个第一中部子电极块2231、两个第一支撑子梁及两个第一支撑子弹性件2241，四个第一可动子质量块2211的形状均为正方形，第一支撑子质量块2221的第一端部通过一个第一支撑子弹性件2241和一个第一支撑子梁与第一可动子质量块2211的第二端部相连，第一支撑子质量块2221的第三端部通过另一个第一支撑子弹性件2241和另一个第一支撑子梁与第一可动子质量块2211的第四端部相连。

具体地，本实施例的每个第一支撑子弹性件2241由5个折叠弹簧组成，而每个折叠弹簧的宽度为2μm至3μm之间，长度不到上部电极板11的一半，每个第一敏感子组件的两个第一支撑子弹性件2241呈对称分布。

S4、提供第二SOI衬底2202和包括下部电极板31的下部固定组件，下部电极板31为下部硅电极板，下部固定组件的加工步骤如下:

S41、提供下部硅衬底，在下部硅衬底背离第二SOI衬底2202的一侧生长厚度为0.5μm的底部绝缘层321，该底部绝缘层321为二氧化硅层，如图16所示；

S42、在底部绝缘层321上形成第七光刻胶层；

S43、图形化第七光刻胶层，形成第九预设开口区域，刻蚀正对第九预设开口区域的底部绝缘层321，形成下部开口区域，最后去除第七光刻胶层，如图17所示；

S44、在下部开口区域和底部绝缘层321背离下部硅衬底的一侧依次溅射铬和金并将其打磨平，形成第五电连接件45，如图18所示；

S45、在下部硅衬底靠近第二SOI衬底2202的一侧形成第八光刻胶层；

S46、图形化第八光刻胶层，形成第十预设开口区域，在第八光刻胶层上和第十预设开口区域内丝网印刷玻璃焊料，最后去除图形化后的第八光刻胶层，剩余的玻璃焊料块形成第二连接凸块76，如图19所示，第二连接凸块76的厚度为1μm，第二连接凸块76能够与第二SOI衬底2202的第一连接凸块75固定连接。

具体地，本实施例的下部硅衬底为P型掺杂的正方形的低阻硅衬底，电阻率位于0.01Ω·cm至0.02Ω·cm之间，厚度为500μm。在其他实施例中，下部硅衬底的电阻率还可以为其他数值，厚度还可以为其他厚度，具体根据实际需要选定。

S5、将第二SOI衬底2202与下部电极板31在第三位置固定连接，且第二SOI衬底2202的第二顶层硅22021与第二背衬底22023电连接，包括步骤：

S51、第二SOI衬底2202如图20所示，在第二SOI衬底2202的第二顶层硅22021上形成第九光刻胶层；

S52、图形化第九光刻胶层，形成第十一预设开口区域和第十二预设开口区域；

S53、采用RIE刻蚀正对第十一预设开口区域的第二顶层硅22021和第二埋氧层22022，形成第五电连接孔85、第六电连接孔86、第七电连接孔87及第八电连接孔88，刻蚀正对第十二预设开口区域的第一顶层硅22011和第一埋氧层22012，形成第一隔离孔91，去除第九光刻胶层，如图21所示；

S54、在第二顶层硅22021、第五电连接孔85、第六电连接孔86、第七电连接孔87、第八电连接孔88及第一隔离孔91内形成第十光刻胶层；

S55、图形化第十光刻胶层，形成正对第五电连接孔85、第六电连接孔86、第七电连接孔87及第八电连接孔88的第十三预设开口区域；

S56、在第十三预设开口区域和第十光刻胶层上形成金属焊料，最后去除第十光刻胶层，如图22所示，第五电连接孔85内剩余的金属焊料形成第一导电凸块51，第六电连接孔86内剩余的金属焊料形成第二导电凸块52，第七电连接孔87内剩余的金属焊料形成第三导电凸块53，第八电连接孔88内剩余的金属焊料形成第四导电凸块54，第一导电凸块51、第二导电凸块52、第三导电凸块53及第四导电凸块54均将第二顶层硅22021和第二背衬底22023电连接；

S57、在第二顶层硅22021、第一导电凸块51、第二导电凸块52、第三导电凸块53、第四导电凸块54及第一隔离孔91内形成第十一光刻胶层；

S58、图形化第十一光刻胶层，形成第十四预设开口区域，第十四预设开口区域正对第一导电凸块51、第二导电凸块52、第三导电凸块53及第四导电凸块54；

S59、在第十一光刻胶层和第十四预设开口区域丝网印刷玻璃焊料，最后去除图形化后的第十一光刻胶层，剩余的玻璃焊料块形成第一连接凸块75，如图23所示，第一连接凸块75的厚度为1μm；

S510、将下部固定组件的第一连接凸块75与第二SOI衬底2202的第二连接凸块76采用键合的工艺固定连接，如图24所示，由于玻璃焊料不导电，下部固定组件的下部电极板31与第二SOI衬底2202不能电导通，下部电极板31与第二SOI衬底2202的第二顶层硅22021之间的第二距离位于2μm-5μm之间。

需要说明的是，本实施例的第二SOI衬底2202的第二顶层硅22021和第二背衬底22023均为P型掺杂的低阻硅，电阻率位于0.01Ω·cm至0.02Ω·cm之间，厚度为500μm，第二顶层硅22021的厚度为10μm，第二埋氧层22022的厚度为0.5um·cm。在其他实施例中，第二顶层硅22021和第二背衬底22023的电阻率还可以为其他数值，各层的厚度也可以为其他值。

S6、减薄第二背衬底22023，刻蚀第二SOI衬底2202，在第二SOI衬底2202上形成一个第二中心子电极块212和四个间隔设置的第二敏感子组件，每个第二敏感子组件均与一个第一敏感子组件对应且两者组成敏感组件22，每个第二敏感子组件均包括第二可动子质量块2212、第二中部子电极块2232、第二支撑子弹性件2242、第二支撑子梁及第二支撑子质量块2222，第二可动子质量块2212与下部电极板31形成第二Z轴电容，第一Z轴电容与第二Z轴电容组成Z轴差分电容，Z轴差分电容用于检测沿Z轴方向的加速度，下部固定组件与第二SOI衬底2202组成第二敏感结构，具体包括：

S61、减薄第二背衬底22023，第二背衬底22023减薄至100μm；

S62、在第二背衬底22023上形成第十二光刻胶层；

S63、图形化第十二光刻胶层，形成第十五预设开口区域和第十六预设开口区域，其中第十五预设开口区域正对第一隔离孔91设置；

S64、采用DRIE工艺刻蚀正对第十五预设开口区域和第十六预设开口区域的第二SOI衬底2202的第二背衬底22023，在第二SOI衬底2202上形成第二可动子质量块2212、第二中心子电极块212、第二隔离孔92及第二避让槽22020，最后去除图形化后的第十二光刻胶层，如图25所示；

S65、在第二背衬底22023和第二避让槽22020内形成第十三光刻胶层；

S66、图形化第十三光刻胶层，形成第十七预设开口区域；

S67、采用RIE工艺刻蚀正对第十七预设开口区域的第二埋氧层22022和第二顶层硅22021，形成第二支撑子质量块2222、第二支撑子弹性件2242及第二中部子电极块2232，最后去除图形化后的第十三光刻胶层；

S68、在第二背衬底22023上形成第十四光刻胶层；

S69、图形化第十四光刻胶层，形成第十八预设开口区域；

S610、在第十四光刻胶层上和第十八预设开口区域内依次溅射铬和金，最后去除图形化后的第十四光刻胶层，剩余的铬和金形成第四键合凸块74，第二支撑子质量块2222和第二中部子电极块2232上的第四键合凸块74的厚度为1μm，第二可动子质量块2212上的第四键合凸块74的厚度小于1um，形成第二敏感结构，如图26所示。

需要说明的是，上述S65至S67的加工顺序可以与S67至S610互换，即先形成第四键合凸块74，然后再加工出第二支撑子质量块2222、第二支撑子弹性件2242及第二中部子电极块2232。在其他实施例中，第四键合凸块74的材料还可以为铟或者锡等导电材料，具体根据实际需要选定。

具体地，第二SOI衬底2202上形成有四个间隔设置的第二敏感子组件，其中两个第二敏感子组件沿X轴方向对称分布，另外两个第二敏感子组件沿Y轴方向对称分布，每个第二敏感子组件均与一个第一敏感子组件对应且两者组成敏感组件22，每个第二敏感子组件均包括一个第二可动子质量块2212、一个第二支撑子质量块2222、一个第二中部子电极块2232、两个第二支撑子梁及两个第二支撑子弹性件2242，四个第二可动子质量块2212的形状均为正方形，第二支撑子质量块2222的第五端部通过一个第二支撑子弹性件2242和一个第二支撑子梁与第二可动子质量块2212的第六端部相连，第二支撑子质量块2222的第七端部通过另一个第二支撑子弹性件2242和另一个第二支撑子梁与第二可动子质量块2212的第八端部相连。

需要说明的是，本实施例描述的MEMS全桥差分三轴加速度传感器的加工方法的加工顺序仅仅是一种加工工艺，在本发明的其他实施例中，S2的加工步骤可以与S3的加工步骤互换，或者，S1至S4的加工步骤整体与S5至S6的加工顺序互换，本领域技术人员可根据实际需要进行调整，本实施例不做具体限定。

S7、将第一敏感结构的第一背衬底22013固定且电连接在第二敏感结构的第二背衬底22023上，如图27所示，第一敏感结构除去上部固定组件的第一部分和第二敏感结构除去下部固定组件的第二部分组成中间可动组件，第一中心子电极块211正对第二中心子电极块212且两者组成中心电极块21，每个敏感组件22的一个第一可动子质量块2211均正对一个第二可动子质量块2212设置且两者组成可动质量块221，可动质量块221能够沿X轴、Y轴及Z轴方向运动，每个敏感组件22的一个第一支撑子弹性件2241均正对一个第二支撑子弹性件2242设置且两者组成支撑弹性件224，每个敏感组件22的一个第一支撑子质量块2221均正对一个第二支撑子质量块2222设置且两者组成支撑质量块222，每个敏感组件22的一个第一中部子电极块2231均正对一个第二中部子电极块2232设置且两者组成中部电极块223，沿X轴方向正对设置的两个敏感组件22和中心电极块21形成X轴全桥差分电容，X轴全桥差分电容能够检测沿X轴方向的加速度，沿Y轴方向正对设置的两个敏感组件22和中心电极块21形成Y轴全桥差分电容，Y轴全桥差分电容能够检测沿Y轴方向的加速度。

本实施例提供的MEMS全桥差分三轴加速度传感器的加工方法，加工工艺简单，易于控制和实现，加工而成的加速度传感器面积小，降低了传感器的制造成本，加工而成的MEMS全桥差分三轴加速度传感器具有灵敏度高、线性度好、集成度好、电容值大及抗温漂的特点，加工而成的传感器可广泛用于工业控制、地震监测、惯性导航、航空航天和国防军工等多个领域中加速度信号的测量。

采用上述加工方法加工而成的MEMS全桥差分三轴加速度传感器，由于上部电极板11、下部电极板31、中心电极块21及中部电极块223与可动质量块221之间的间隙利用干法刻蚀、溅射、键合等工艺能够精确控制，从而最大限度保障芯片制备电容的大小。

在其他实施例中，该MEMS全桥差分三轴加速度传感器的上部固定组件包括上部玻璃衬底122，上部玻璃衬底122上形成有上部电极板11，下部固定组件包括下部玻璃衬底322，下部玻璃衬底322上形成有下部电极板31，加工而成如图4所示的传感器，加工第一敏感结构和第二敏感结构时包括以下步骤：

在上部玻璃衬底122和上部电极板11上形成贯穿设置的第一电连接件41、第二电连接件42、第三电连接件43及第四电连接件44；

在第一电连接件41与上部电极板11之间形成第一绝缘层61，在第二电连接件42与上部电极板11之间形成第二绝缘层62，在第三电连接件43与上部电极板11之间形成第三绝缘层63；

在第一电连接件41、第二电连接件42、第三电连接件43上形成第一键合凸块71，在第一支撑子质量块2221、第一中部子电极块2231及第一中心子电极块211上形成第二键合凸块72；

第一键合凸块71与第二键合凸块72键合连接，使得第一电连接件41与中心电极块21电连接，第二电连接件42与支撑质量块222电连接，第三电连接件43与中部电极块223电连接，第四电连接件44与上部电极板11电连接；

在下部玻璃衬底322和下部电极板31上形成贯穿设置的第五电连接柱451，在下部玻璃衬底322背离下部电极板31的一侧形成与第五电连接柱451接触的导电层452，导电层452与第五电连接柱451组成第五电连接件45；

在第二支撑子质量块2222、第二中部子电极块2232及第二中心子电极块212上形成第一连接凸块75，在下部电极板31上形成第二连接凸块76；

将第一连接凸块75与第二连接凸块76固定连接且两者组成第五电连接件45，使得下部固定组件与第二SOI衬底2202固定连接。

Claims (10)

1.一种MEMS全桥差分三轴加速度传感器，其特征在于，包括：

上部固定组件，包括上部电极板；

中部电极组件，包括中心电极块和四个呈正交对称分布的敏感组件，四个所述敏感组件分别正对所述中心电极块的四个表面积相同的侧表面，每个所述敏感组件均包括可动质量块、支撑梁、支撑弹性件、支撑质量块及中部电极块，每个所述敏感组件的所述可动质量块均位于所述中心电极块和所述中部电极块之间，所述可动质量块通过所述支撑梁和所述支撑弹性件与所述支撑质量块相连，所述可动质量块与所述上部电极板之间形成第一间隙，所述可动质量块能够沿X轴、Y轴及Z轴方向运动，其中两个所述敏感组件沿X轴方向分布，且两个所述敏感组件的所述可动质量块与所述中心电极块和所述中部电极块之间组成X轴全桥差分电容，所述X轴全桥差分电容用于检测沿X轴方向的加速度；另外两个所述敏感组件沿Y轴方向分布，且两个所述敏感组件的所述可动质量块与所述中心电极块和所述中部电极块之间组成Y轴全桥差分电容，所述Y轴全桥差分电容用于检测沿Y轴方向的加速度；

下部固定组件，包括下部电极板，所述下部电极板与所述支撑质量块、所述中心电极块及所述中部电极块固定连接，所述下部电极板与所述可动质量块之间形成第二间隙，所述可动质量块与所述上部电极板和所述下部电极板形成Z轴差分电容，所述Z轴差分电容用于检测沿Z轴方向的加速度。

2.根据权利要求1所述的MEMS全桥差分三轴加速度传感器，其特征在于，所述MEMS全桥差分三轴加速度传感器还包括第一电连接件、第二电连接件、第三电连接件、第四电连接件及第五电连接件，所述第一电连接件、所述第二电连接件、所述第三电连接件、所述第四电连接件及所述第五电连接件均能够与外部电源电连接，所述第一电连接件、所述第二电连接件及所述第三电连接件均贯穿所述上部电极板且与所述上部电极板绝缘设置，所述第一电连接件与所述中心电极块电连接，所述第二电连接件与所述支撑质量块电连接，所述第三电连接件与所述中部电极块电连接，所述第四电连接件与所述上部电极板电连接，所述第五电连接件与所述下部电极板电连接。

3.根据权利要求2所述的MEMS全桥差分三轴加速度传感器，其特征在于，所述MEMS全桥差分三轴加速度传感器还包括上部玻璃衬底和下部玻璃衬底，所述上部玻璃衬底固定在所述上部电极板背离所述中部电极组件的一侧，所述下部玻璃衬底固定在所述下部电极板背离所述中部电极组件的一侧，所述第一电连接件、所述第二电连接件、所述第三电连接件及所述第四电连接件均贯穿所述上部玻璃衬底设置，所述第五电连接件贯穿所述下部玻璃衬底设置。

4.根据权利要求2所述的MEMS全桥差分三轴加速度传感器，其特征在于，所述中部电极组件包括两个背衬底电连接的SOI衬底，所述敏感组件形成在所述SOI衬底上，所述中心电极块上设有将顶层硅和背衬底电连接的第一导电凸块，所述第一导电凸块与所述第一电连接件电连接，所述支撑质量块上设有将所述顶层硅和所述背衬底电连接的第二导电凸块，所述第二导电凸块与所述第二电连接件电连接，所述中部电极块上设有将所述顶层硅和所述背衬底电连接的第三导电凸块，所述第三导电凸块与所述第三电连接件电连接，所述可动质量块上设有将所述顶层硅和所述背衬底电连接的第四导电凸块。

5.根据权利要求4所述的MEMS全桥差分三轴加速度传感器，其特征在于，所述第一电连接件、所述第二电连接件及所述第三电连接件上均设有第一键合凸块，两个所述SOI衬底分别为第一SOI衬底和第二SOI衬底，所述第一SOI衬底上的所述第一导电凸块、所述第二导电凸块及所述第三导电凸块上均设有第二键合凸块，所述第一键合凸块与所述第二键合凸块固定且电连接，所述第一SOI衬底的第一背衬底上设有第三键合凸块，所述第二SOI衬底的第二背衬底上设有第四键合凸块，所述第三键合凸块与所述第四键合凸块固定且电连接，所述第二SOI衬底的第二顶层硅上设有第一连接凸块，所述第一连接凸块设置在所述中心电极块、所述支撑质量块及所述中部电极块上，所述下部电极板上设有第二连接凸块，所述第一连接凸块与所述第二连接凸块固定连接。

6.根据权利要求5所述的MEMS全桥差分三轴加速度传感器，其特征在于，所述第一SOI衬底上形成有一个第一中心子电极块和四个对称分布的第一敏感子组件，所述第二SOI衬底上形成有一个第二中心子电极块和四个对称分布的第二敏感子组件，四个所述第一敏感子组件和四个所述第二敏感子组件一一对应设置，且每个所述第一敏感子组件均和与其正对的所述第二敏感子组件组成一个所述敏感组件，每个所述第一敏感子组件均包括第一可动子质量块、第一中部子电极块、第一支撑子弹性件、第一支撑子梁及第一支撑子质量块，每个所述第二敏感子组件均包括第二可动子质量块、第二中部子电极块、第二支撑子弹性件、第二支撑子梁及第二支撑子质量块，所述第一可动子质量块正对所述第二可动子质量块设置且两者组成所述可动质量块，所述第一中部子电极块正对所述第二中部子电极块设置且两者组成所述中部电极块，所述第一支撑子弹性件正对所述第二支撑子弹性件且两者组成所述支撑弹性件，所述第一支撑子梁正对所述第二支撑子梁且两者组成所述支撑梁，所述第一支撑子质量块正对所述第二支撑子质量块且两者组成所述支撑质量块。

7.根据权利要求1所述的MEMS全桥差分三轴加速度传感器，其特征在于，沿X轴分布的两个所述敏感组件的所述支撑弹性件能够沿X轴方向发生形变,每个敏感组件的所述可动质量块和所述中部电极块均形成第一X轴电容，每个所述敏感组件的所述可动质量块均与所述中心电极块形成第二X轴电容，两个所述第一X轴电容和两个所述第二X轴电容组成所述X轴全桥差分电容，在X轴方向的加速度的激励下，两个所述第一X轴电容的电容量反向变化，两个所述第二X轴电容的电容量反向变化；沿Y轴分布的两个所述敏感组件的所述支撑弹性件能够沿Y轴方向发生形变,每个敏感组件的所述可动质量块和所述中部电极块均形成第一Y轴电容，每个所述敏感组件的所述可动质量块均与所述中心电极块形成第二Y轴电容，两个所述第一Y轴电容和两个所述第二Y轴电容组成所述Y轴全桥差分电容，在Y轴方向的加速度的激励下，两个所述第一Y轴电容的电容量反向变化，两个所述第二Y轴电容的电容量反向变化。

8.一种MEMS全桥差分三轴加速度传感器的加工方法，其特征在于，包括：

提供第一SOI衬底和包括上部电极板的上部固定组件；

将所述上部电极板与所述第一SOI衬底固定连接，所述第一SOI衬底的第一顶层硅和第一背衬底电连接，所述第一顶层硅通过所述上部固定组件与外部电源电连接；

刻蚀所述第一SOI衬底，在所述第一SOI衬底上形成一个第一中心子电极块和四个间隔设置的第一敏感子组件，每个所述第一敏感子组件均包括第一可动子质量块、第一中部子电极块、第一支撑子弹性件、第一支撑子梁及第一支撑子质量块，所述第一可动子质量块与所述上部电极板形成第一Z轴电容，所述上部固定组件与所述第一SOI衬底组成第一敏感结构；

提供第二SOI衬底和包括下部电极板的下部固定组件；

将所述第二SOI衬底与所述下部电极板在第三位置固定连接，且所述第二SOI衬底的第二顶层硅与第二背衬底电连接；

刻蚀所述第二SOI衬底，在所述第二SOI衬底上形成一个第二中心子电极块和四个间隔设置的第二敏感子组件，每个所述第二敏感子组件均与一个所述第一敏感子组件对应且两者组成敏感组件，每个所述第二敏感子组件均包括第二可动子质量块、第二中部子电极块、第二支撑子弹性件、第二支撑子梁及第二支撑子质量块，所述第二可动子质量块与所述下部电极板形成第二Z轴电容，所述第一Z轴电容与所述第二Z轴电容组成Z轴差分电容，所述Z轴差分电容用于检测沿Z轴方向的加速度，所述下部固定组件与所述第二SOI衬底组成第二敏感结构；

将所述第一敏感结构的所述第一背衬底固定且电连接在所述第二敏感结构的所述第二背衬底上，所述第一敏感结构除去所述上部固定组件的第一部分和所述第二敏感结构除去所述下部固定组件的第二部分组成中间可动组件，所述第一中心子电极块正对所述第二中心子电极块且两者组成中心电极块，每个所述敏感组件的一个所述第一可动子质量块均正对一个所述第二可动子质量块设置且两者组成可动质量块，所述可动质量块能够沿X轴、Y轴及Z轴方向运动，每个所述敏感组件的一个所述第一支撑子弹性件均正对一个所述第二支撑子弹性件设置且两者组成支撑弹性件，每个所述敏感组件的一个所述第一支撑子质量块均正对一个所述第二支撑子质量块设置且两者组成支撑质量块，每个所述敏感组件的一个所述第一中部子电极块均正对一个所述第二中部子电极块设置且两者组成中部电极块，沿X轴方向正对设置的两个所述敏感组件和所述中心电极块形成X轴全桥差分电容，所述X轴全桥差分电容能够检测沿X轴方向的加速度，沿Y轴方向正对设置的两个所述敏感组件和所述中心电极块形成Y轴全桥差分电容，所述Y轴全桥差分电容能够检测沿Y轴方向的加速度。

9.根据权利要求8所述的MEMS全桥差分三轴加速度传感器的加工方法，其特征在于，所述上部固定组件包括上部玻璃衬底，在所述上部玻璃衬底上形成所述上部电极板，所述下部固定组件包括下部玻璃衬底，在所述下部玻璃衬底上形成所述下部电极板，加工所述第一敏感结构和所述第二敏感结构时还包括：

在所述上部玻璃衬底和所述上部电极板上形成贯穿设置的第一电连接件、第二电连接件、第三电连接件及第四电连接件；

在所述第一电连接件与所述上部电极板之间形成第一绝缘层，在所述第二电连接件与所述上部电极板之间形成第二绝缘层，在所述第三电连接件与所述上部电极板之间形成第三绝缘层；

在所述第一电连接件、所述第二电连接件、所述第三电连接件上形成第一键合凸块，在所述第一支撑子质量块、所述第一中部子电极块及所述第一中心子电极块上形成第二键合凸块；

所述第一键合凸块与所述第二键合凸块键合连接，使得所述第一电连接件与所述中心电极块电连接，所述第二电连接件与所述支撑质量块电连接，所述第三电连接件与所述中部电极块电连接，所述第四电连接件与所述上部电极板电连接；

在所述下部玻璃衬底和所述下部电极板上形成贯穿设置的第五电连接柱，在所述下部玻璃衬底背离所述下部电极板的一侧形成与所述第五电连接柱接触的导电层，所述第五电连接柱与所述导电层形成第五电连接件；

在所述第二支撑子质量块、第二中部子电极块及所述第二中心子电极块上形成第一连接凸块，在所述下部电极板上形成第二连接凸块；

将所述第一连接凸块与所述第二连接凸块固定连接且两者组成第五电连接件，使得所述下部固定组件与所述第二SOI衬底固定连接。

10.根据权利要求8所述的MEMS全桥差分三轴加速度传感器的加工方法，其特征在于，所述上部电极板为上部硅电极板，所述下部电极板为下部硅电极板，所述MEMS全桥差分三轴加速度传感器的加工方法还包括：

在所述上部硅电极板背离所述第一SOI衬底的一侧形成顶部绝缘层，在所述上部硅电极板上形成贯穿设置的第一电连接件、第二电连接件、第三电连接件，在所述顶部绝缘层上形成与所述上部硅电极板电连接的第四电连接件；

在所述第一电连接件与所述上部硅电极板之间形成第一绝缘层，在所述第二电连接件与所述上部硅电极板之间形成第二绝缘层，在所述第三电连接件与所述上部硅电极板之间形成第三绝缘层；

在所述第一电连接件、第二电连接件、第三电连接件上形成第一键合凸块，在所述第一支撑子质量块、第一中部子电极块及所述第一中心子电极块上形成第二键合凸块；

所述第一键合凸块与所述第二键合凸块键合连接，使得所述第一电连接件与所述中心电极块电连接，所述第二电连接件与所述支撑质量块电连接，所述第三电连接件与所述中部电极块电连接，所述第四电连接件与所述上部电极板电连接；

在所述下部硅电极板背离所述第二SOI衬底的一侧形成底部绝缘层，在所述底部绝缘层上形成与所述下部硅电极板电连接的第五电连接件；

在所述第二支撑子质量块、第二中部子电极块及所述第二中心子电极块上形成第一连接凸块，在所述下部硅电极板上形成第二连接凸块；

将所述第一连接凸块与所述第二连接凸块固定连接，使得所述下部固定组件与所述第二SOI衬底固定连接。