感知“利”器｜基于温度敏感电阻的热对流加速度传感器芯片

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热对流式加速度传感器示意图

硅微机械加速度计常用的有压阻式和电容式两种，压阻式加速度计一般由悬臂梁和质量块构成，将力敏电阻制作在悬臂梁上，有加速度时质量块运动，使得悬臂梁变形，从而引起电阻变化，来检测加速度。同样电容式加速度计也有质量块，在加速度作用时，引起质量块运动，与电容器的另外一个电极间距离发生变化，从而通过检测电容的变化来获得输入的加速度值。

二者都通过体微机械加工，为提高灵敏度，需具有较大的质量块。因此不易微型化，以及不能与IC工艺兼容。压阻式加速度计有温度漂移的缺点，而电容式加速度计极板间存在粘附等失效问题。

【推荐发明专利】

《基于温度敏感电阻的热对流加速度传感器芯片》

【技术背景】

热对流式加速度传感器，基于标准的CMOS制造工艺，使其圆片加工工序的成品率大大提高，全线成品率达到90％以上，使得产品的总体制造成本远远低于电容式加速度传感器，已经可以满足消费类电子产品低成本的要求。

热对流加速度传感器的质量块是气体，气态的质量块同传统的实体质量块相比具有很大的优势，如抵抗冲击的能力强，同时能抵抗50000g的冲击；采用表面微机械加工，易于与CMOS兼容，满足单片集成，可以实现微型化和低成本化等。

目前的热对流式加速度传感器结构设计，往往需要使气体热对流发生在内、外两个腔体之间；并且还需要在管壳外将各个温度传感器的管脚连接成比较复杂的检测电路。

因此，为了进一步提高这种热对流加速度计的检测精度、可靠性和稳定性，实有必要进一步优化这种热对流加速度计的芯片结构设计及其制造工艺。

【发明内容】

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