一种MEMS加速度传感器的隔离应力结构的制作方法

一种mems加速度传感器的隔离应力结构技术领域1.本发明涉及传感器技术领域，具体是一种mems加速度传感器的隔离应力结构。背景技术：2.现有的应力隔离技术主要针对的是封装应力，像专利“一种mems器件热应力隔离结构(cn 104192790 a)制作隔热结构体与器件结构层键合来消除封装热应力和专利“一种soi基微惯性传感器封装应力隔离方法(cn 107055461b)”通过弹性梁结构来减少应力，虽然效果显著，但它们的应力结构都布置于mems主要工作器件外，增加了较多的实际器件体积，制作工艺也较为繁琐。技术实现要素：3.本发明的目的在于提供一种mems加速度传感器的隔离应力结构，以解决上述背景技术中提出的问题。4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：5.一种mems加速度传感器的隔离应力结构，包括隔离应力框架，所述隔离应力框架一端内部设置有隔离应力框架锚点，所述隔离应力框架锚点一端设置有隔离应力弹簧，所述隔离应力框架另一端内部设置有可动梳齿的连接框架，所述可动梳齿的连接框架内部固定连接有可动梳齿，所述可动梳齿的连接框架内部设置有固定梳齿锚点，所述固定梳齿锚点一端固定连接有固定梳齿，所述可动梳齿的连接框架一端设置有折叠梁。6.作为本发明进一步的方案：所述隔离应力弹簧数量设置有四组，位于所述隔离应力框架内部四端对称设置，所述隔离应力框架锚点数量设置有多组，且每两组所述隔离应力框架锚点对称设置于一组所述隔离应力弹簧两端。7.作为本发明再进一步的方案：所述固定梳齿锚点数量设置有两组，所述可动梳齿和所述固定梳齿数量均设置有多组且之间位置规格相适配，且每四组所述固定梳齿对称设置于每组所述固定梳齿锚点两端。8.作为本发明再进一步的方案：所述折叠梁数量设置有两组位于所述可动梳齿的连接框架两端对称设置，两组所述可动梳齿的连接框架两端分别连接所述可动梳齿的连接框架和所述隔离应力框架。9.作为本发明再进一步的方案：多组所述隔离应力框架锚点和所述固定梳齿锚点分别贯穿所述隔离应力框架和所述可动梳齿的连接框架。10.作为本发明再进一步的方案：所述隔离应力框架锚点和所述固定梳齿锚点下方设置有衬底。11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：12.1、本发明中隔离应力结构由隔离应力弹簧、隔离应力框架锚点、隔离应力框架三部分组成，且将隔离应力框架直接布置在基底和折叠梁之间，相对占用体积较小，结构较少且制作工艺更加简洁；13.2、本发明固定梳齿及其锚点位于中心位置，而可动梳齿及其连接框架位于固定梳齿外侧，可动梳齿和固定梳齿组成的电容器呈现差分结构，隔离应力框架锚点分布四周，呈对称分布，有效消除各方向残余应力；14.3、本发明不需要在原本基底上进行二次加工增加附加结构，加工的难度较小，利用了弹性梁、弹簧结构的特性来进行应力的转移，但占用面积较小，在原先器件基础上做出的改造较小，易于实现；15.4、当环境温度产生变化时，由于衬底材料的热膨胀系数大于中心结构材料的热膨胀系数，所以在常见的电容式加速度传感器中，可动梳齿和固定梳齿间的间隙会增大，本发明设计了外围的隔离应力结构，当温度变化时，隔离应力弹簧和隔离应力框架起到缓冲热应力的作用，大大减小中心结构的结构变形。附图说明16.图1为mems加速度传感器的隔离应力结构的整体结构示意图。17.图2为mems加速度传感器的隔离应力结构的俯视结构示意图。18.图3为mems加速度传感器的隔离应力结构的侧视结构示意图。19.图中：1-折叠梁、2-可动梳齿的连接框架、3-可动梳齿、4-固定梳齿锚点、5-固定梳齿、6-隔离应力弹簧、7-隔离应力框架锚点、8-隔离应力框架、9-衬底。具体实施方式20.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。21.请参阅图1～3，本发明实施例中，一种mems加速度传感器的隔离应力结构，包括隔离应力框架8，所述隔离应力框架8一端内部设置有隔离应力框架锚点7，所述隔离应力框架锚点7一端设置有隔离应力弹簧6，所述隔离应力框架8另一端内部设置有可动梳齿的连接框架2，所述可动梳齿的连接框架2内部固定连接有可动梳齿3，所述可动梳齿的连接框架2内部设置有固定梳齿锚点4，所述固定梳齿锚点4一端固定连接有固定梳齿5，所述可动梳齿的连接框架2一端设置有折叠梁1。22.实施例一23.所述隔离应力弹簧6数量设置有四组，位于所述隔离应力框架8内部四端对称设置，所述隔离应力框架锚点7数量设置有多组，且每两组所述隔离应力框架锚点7对称设置于一组所述隔离应力弹簧6两端。24.实施例二25.所述固定梳齿锚点4数量设置有两组，所述可动梳齿3和所述固定梳齿5数量均设置有多组且之间位置规格相适配，且每四组所述固定梳齿5对称设置于每组所述固定梳齿锚点4两端。26.实施例三27.所述折叠梁1数量设置有两组位于所述可动梳齿的连接框架2两端对称设置，两组所述可动梳齿的连接框架2两端分别连接所述可动梳齿的连接框架2和所述隔离应力框架8。28.实施例四29.多组所述隔离应力框架锚点7和所述固定梳齿锚点4分别贯穿所述隔离应力框架8和所述可动梳齿的连接框架2。30.实施例五31.所述隔离应力框架锚点7和所述固定梳齿锚点4下方设置有衬底9。32.本发明的工作原理是：本发明的工作原理依赖于电容器的运作，平行板电容器的电容为：[0033][0034]ε代表空气的介电常数，s为两块电容极板互相覆盖的有效面积，d为两电容极板之间的距离。本发明中，当外界存在一定加速度时，中心结构产生相对位移时，固定梳齿5与可动梳齿3构成电容组，电容极板间隙产生变化，电容输出改变[0035]当环境温度产生变化时，假设温度上升，由于衬底材料的热膨胀系数大于中心结构材料的热膨胀系数，所以在常见的电容式加速度传感器中，可动梳齿和固定梳齿间的间隙会增大，本发明针对这一问题，设计了外围的隔离应力结构，当温度变化时，隔离应力弹簧和隔离应力框架起到缓冲热应力的作用，大大减小中心结构的结构变形。[0036]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。[0037]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。