一种采用圆片级真空封装的全硅MEMS三明治电容式加速度计

• 作者: 刘宇 庄海涵 徐宇新 李男男 胡启方 邢朝洋
• 来源期刊: 中国惯性技术学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: MEMS 加速度计 圆片级真空封装 金-硅共晶键合
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 惯性仪表研究与设计
• 页码范围: 804-809
• 页数: 6页
• 分类号: U666.1
• 字数: 3451字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13695/j.cnki.12-1222/o3.2017.06.019

摘要

全硅MEMS加速度计具有温度特性好、封装体积小、成本低的优点,从而成为小型化GNC(制导、导航与控制)系统的关键器件.给出了一种具有三层硅结构的MEMS三明治加速度计的设计、加工以及圆片级真空封装方法,其中,中间硅摆片的3D结构通过双面KOH湿法腐蚀制造,腐蚀过程中使用台阶化的SiO2作为硬掩模.硅盖板的加工主要通过KOH各向异性腐蚀和电感耦合等离子体垂直刻蚀完成.最后,上、下硅盖板通过基于Au-Si共晶反应的全硅键合技术从两侧与硅中间摆片进行键合,并实现圆片级真空封装.三明治加速度计的腔体内封装了压力为200 Pa的高纯氮气.测试结果表明,所述加速度计的闭环输出灵敏度为0.575 V/g,零位误差为0.43 g.加速度计的-3 dB带宽为278.14 Hz.加速度计1 h的输出稳定性为2.23×10-4 g(1σ).加速度计在全温范围(-40℃～60℃)内的输出漂移为45.78 mg,最大温度滞环为3.725 mg.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	徐宇新		12	15	2.0	3.0
2	邢朝洋		19	43	3.0	5.0
3	胡启方		6	23	3.0	4.0
4	庄海涵		4	11	2.0	3.0
5	李男男		3	5	1.0	2.0
6	刘宇		1	3	1.0	1.0