【技術實現步驟摘要】
本技術涉及一種加速度計，特別是一種三軸電容式mems加速度計，屬于慣性傳感器。
技術介紹
1、mems電容式加速度計是一種慣性傳感器，用于感知被測體的加速度。它具有體積小、成本低廉、適合批量生產等優點，廣泛應用于消費電子，汽車工業，航空航天等領域?，F有技術中，為了實現三軸加速度測量，需要封裝三個單軸加速度計，生產的時候，先要單獨制作z軸mems加速度計和xy軸mems加速度計，然后將z軸mems加速度計和xy軸mems加速度計進行組合封裝。生產制作的時候比較繁瑣，而且生產工序較多，成本較高。
技術實現思路
1、本技術所要解決的技術問題是提供一種三軸電容式mems加速度計，將xy軸mems加速度計和z軸mems加速度計制作在單一平面內，制作簡單、成本低。
2、為解決上述技術問題，本技術所采用的技術方案是：
3、一種三軸電容式mems加速度計，包含xy軸加速度計質量塊、xy軸加速度計彈簧系統、z軸質量塊、z軸加速度計彈簧系統和硅襯底，xy軸加速度計質量塊設置在z軸質量塊內側并且xy軸加速度計質量塊通過xy軸加速度計彈簧系統與z軸質量塊連接，z軸質量塊設置在硅襯底內側并且z軸質量塊通過z軸加速度計彈簧系統與硅襯底連接，xy軸加速度計質量塊上設置有沿著y軸方向設置的x軸可移動電容片，z軸質量塊上設置有與x軸可移動電容片位置對應的x軸固定電容片，xy軸加速度計質量塊上設置有沿著x軸方向設置的y軸可移動電容片，z軸質量塊上設置有與y軸可移動電容片位置對應的y軸固定電容片
4、進一步地，所述xy軸加速度計質量塊為正方形質量塊，z軸質量塊也是正方形質量塊，z軸質量塊的中心開有正方形孔且正方形孔大于xy軸加速度計質量塊的大小，硅襯底為正方形框體且設置在z軸質量塊的外側。
5、進一步地，所述xy軸加速度計彈簧系統包含四組平面彈簧，每組平面彈簧在xy平面內呈s型盤繞且整體盤繞成兩邊對稱的l型，平面彈簧的一端與xy軸加速度計質量塊的一角外側連接，平面彈簧的另一端與z軸質量塊內正方形孔的一角內側連接。
6、進一步地，所述z軸加速度計彈簧系統包含四條懸臂梁，每一條懸臂梁均垂直于硅襯底的一條側邊設置并位于硅襯底側邊的中點位置。
7、進一步地，所述z軸質量塊四條側邊的中點位置開有一個垂直于z軸質量塊側邊向內的凹槽，凹槽的槽寬大于懸臂梁的寬度，懸臂梁的一端固定在硅襯底的側邊內側，懸臂梁的另一端固定在凹槽的底部。
8、進一步地，所述xy軸加速度計質量塊與z軸質量塊之前設置有至少兩組x軸可移動電容片和x軸固定電容片，兩組x軸可移動電容片和x軸固定電容片對稱設置在xy軸加速度計質量塊的y軸方向的兩側。
9、進一步地，所述xy軸加速度計質量塊與z軸質量塊之前設置有至少兩組y軸可移動電容片和y軸固定電容片，兩組y軸可移動電容片和y軸固定電容片對稱設置在xy軸加速度計質量塊的x軸方向的兩側。
10、進一步地，所述xy軸加速度計質量塊、xy軸加速度計彈簧系統、z軸質量塊和z軸加速度計彈簧系統采用蝕刻工藝加工并懸浮在硅襯底上。
11、本技術與現有技術相比，具有以下優點和效果：本技術的三軸電容式mems加速度計，xy軸加速度計質量塊、z軸質量塊和硅襯底由內至外依次嵌套設計在同一平面內，xy軸加速度計質量塊、z軸質量塊和硅襯底之間通過彈簧系統連接，將xy軸mems加速度計和z軸mems加速度計制作在單一平面內，制作簡單、成本低；并且這樣的設計結構，在相同的面積下可測電容值更大，質量塊更大、噪聲更低。
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1.一種三軸電容式MEMS加速度計，其特征在于：包含XY軸加速度計質量塊、XY軸加速度計彈簧系統、Z軸質量塊、Z軸加速度計彈簧系統和硅襯底，XY軸加速度計質量塊設置在Z軸質量塊內側并且XY軸加速度計質量塊通過XY軸加速度計彈簧系統與Z軸質量塊連接，Z軸質量塊設置在硅襯底內側并且Z軸質量塊通過Z軸加速度計彈簧系統與硅襯底連接，XY軸加速度計質量塊上設置有沿著Y軸方向設置的X軸可移動電容片，Z軸質量塊上設置有與X軸可移動電容片位置對應的X軸固定電容片，XY軸加速度計質量塊上設置有沿著X軸方向設置的Y軸可移動電容片，Z軸質量塊上設置有與Y軸可移動電容片位置對應的Y軸固定電容片，Z軸質量塊底部設置有Z軸可移動電容片，硅襯底底部設置有與Z軸可移動電容片對應的Z軸固定電容片。
2.根據權利要求1所述的一種三軸電容式MEMS加速度計，其特征在于：所述XY軸加速度計質量塊為正方形質量塊，Z軸質量塊也是正方形質量塊，Z軸質量塊的中心開有正方形孔且正方形孔大于XY軸加速度計質量塊的大小，硅襯底為正方形框體且設置在Z軸質量塊的外側。
3.根據權利要求2所述的一種三軸電容式MEM
4.根據權利要求2所述的一種三軸電容式MEMS加速度計，其特征在于：所述Z軸加速度計彈簧系統包含四條懸臂梁，每一條懸臂梁均垂直于硅襯底的一條側邊設置并位于硅襯底側邊的中點位置。
5.根據權利要求4所述的一種三軸電容式MEMS加速度計，其特征在于：所述Z軸質量塊四條側邊的中點位置開有一個垂直于Z軸質量塊側邊向內的凹槽，凹槽的槽寬大于懸臂梁的寬度，懸臂梁的一端固定在硅襯底的側邊內側，懸臂梁的另一端固定在凹槽的底部。
6.根據權利要求2所述的一種三軸電容式MEMS加速度計，其特征在于：所述XY軸加速度計質量塊與Z軸質量塊之前設置有至少兩組X軸可移動電容片和X軸固定電容片，兩組X軸可移動電容片和X軸固定電容片對稱設置在XY軸加速度計質量塊的Y軸方向的兩側。
7.根據權利要求2所述的一種三軸電容式MEMS加速度計，其特征在于：所述XY軸加速度計質量塊與Z軸質量塊之前設置有至少兩組Y軸可移動電容片和Y軸固定電容片，兩組Y軸可移動電容片和Y軸固定電容片對稱設置在XY軸加速度計質量塊的X軸方向的兩側。
8.根據權利要求1所述的一種三軸電容式MEMS加速度計，其特征在于：所述XY軸加速度計質量塊、XY軸加速度計彈簧系統、Z軸質量塊和Z軸加速度計彈簧系統采用蝕刻工藝加工并懸浮在硅襯底上。
...【技術特征摘要】
1.一種三軸電容式mems加速度計，其特征在于：包含xy軸加速度計質量塊、xy軸加速度計彈簧系統、z軸質量塊、z軸加速度計彈簧系統和硅襯底，xy軸加速度計質量塊設置在z軸質量塊內側并且xy軸加速度計質量塊通過xy軸加速度計彈簧系統與z軸質量塊連接，z軸質量塊設置在硅襯底內側并且z軸質量塊通過z軸加速度計彈簧系統與硅襯底連接，xy軸加速度計質量塊上設置有沿著y軸方向設置的x軸可移動電容片，z軸質量塊上設置有與x軸可移動電容片位置對應的x軸固定電容片，xy軸加速度計質量塊上設置有沿著x軸方向設置的y軸可移動電容片，z軸質量塊上設置有與y軸可移動電容片位置對應的y軸固定電容片，z軸質量塊底部設置有z軸可移動電容片，硅襯底底部設置有與z軸可移動電容片對應的z軸固定電容片。
2.根據權利要求1所述的一種三軸電容式mems加速度計，其特征在于：所述xy軸加速度計質量塊為正方形質量塊，z軸質量塊也是正方形質量塊，z軸質量塊的中心開有正方形孔且正方形孔大于xy軸加速度計質量塊的大小，硅襯底為正方形框體且設置在z軸質量塊的外側。
3.根據權利要求2所述的一種三軸電容式mems加速度計，其特征在于：所述xy軸加速度計彈簧系統包含四組平面彈簧，每組平面彈簧在xy平面內呈s型盤繞且整體盤繞成兩邊對稱的l型，平面彈簧的一端與xy軸加速度計質量塊的一角外側連接，平面彈簧的另...
【專利技術屬性】
技術研發人員：曹延磊，呂宇強，
申請(專利權)人：上海帝迪集成電路設計有限公司，
類型：新型
國別省市：
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