一种MEMS传感器的制作方法

本发明涉及电子产品结构，具体涉及一种mems传感器。

背景技术：

1、mems传感器按照应用类型可以分为惯性传感器、压力传感器、声学传感器、温度传感器等，无论是消费级应用市场还是工业级应用市场，往往都有机械抗冲击的指标要求。尤其对于惯性传感器，例如加速度计、陀螺仪，其具有可动结构，较难满足冲击可靠性的指标要求。以惯性传感器的加速度计为例，加速度计通常会用作惯性导航、振动监测、姿态监测等。在这些应用场景中，冲击或者过载要求一般为5000g～20000g，特殊应用场景的要求更高。然而mems结构设计考虑的不全面、可靠性不足，冲击或者过载带来的层间剪切力过大时，可能超出对应层间剪切强度，导致层间错位甚至脱落，使得mems传感器产生零点漂移、灵敏度漂移，甚至因支撑梁、敏感质量块、限位结构等关键结构损坏甚至是脱落，导致功能失效。因此，为了应对冲击过载，对于关键结构进行特殊设计，以增强结构可靠性。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种mems传感器，旨在提供一种增强抗层间剪切能力的mems传感器。

2、为实现上述目的，本发明提出一种mems传感器，其中，所述mems传感器包括：

3、基板；

4、固定部，包括叠设于所述基板上的绝缘层与功能层，且所述绝缘层位于所述功能层与所述基板之间，所述功能层与所述绝缘层之间设置有锚固结构，以限制所述功能层与所述绝缘层之间的相对活动；以及，

5、活动部，包括设置于所述功能层侧向的感应件，且所述感应件与所述功能层之间存在间隙，使得所述感应件可在所述间隙处活动，且所述功能层限制所述感应件的活动幅度。

6、可选地，所述锚固结构包括分设于所述功能层与所述绝缘层上的限位凸部以及限位凹槽，所述限位凸部嵌设于所述限位凹槽内。

7、可选地，所述锚固结构设置有多个。

8、可选地，多个所述锚固结构在所述固定部的一侧的投影面积总和、不小于多个所述锚固结构在所述固定部的一侧的投影所围合的面积。

9、可选地，多个所述锚固结构呈阵列分布。

10、可选地，所述锚固结构横截面形状包括圆形或多边形。

11、可选地，所述限位凸部设置于所述功能层，所述限位凹槽设置于所述绝缘层。

12、可选地，所述绝缘层包括层叠设置的第一绝缘层与第二绝缘层，所述第二绝缘层与所述功能层邻接，所述第一绝缘层上开设开槽，所述第二绝缘层对应于所述开槽的位置凹陷设置，以在所述第二绝缘层上形成凹设的所述限位凹槽。

13、可选地，所述开槽贯设所述第一绝缘层，使得所述第二绝缘层对应于所述开槽的位置凹陷贴附于所述基板，以间隔所述功能层与所述基板。

14、可选地，所述功能层包括层叠设置的第一功能层与第二功能层，所述第一功能层贴附于所述绝缘层，所述第一功能层上设置有功能线路，所述感应件对应设于所述第二功能层的侧向，所述第二功能层用于限制所述感应件的活动幅度。

15、可选地，所述锚固结构包括设置于所述功能层的限位凸部、以及设置于所述绝缘层的限位凹槽，所述第一功能层对应于所述限位凹槽的位置凹陷设置，以形成位于所述第一功能层背向所述绝缘层一侧的凹坑，所述第二功能层对应所述凹坑的位置设置有凸起，所述凸起嵌设于所述凹坑。

16、可选地，所述功能层的侧壁开设有功能槽。

17、可选地，所述功能层包括层叠设置的第一功能层与第二功能层，所述第一功能层贴附于所述绝缘层，所述第一功能层上设置有功能线路，所述感应件设于所述第二功能层的侧向，所述功能槽开设于所述第二功能层，且所述功能槽间隔所述第一功能层与所述第二功能层。

18、本发明的技术方案中，所述mems传感器包括所述基板、所述固定部以及所述活动部，所述基板的具体结构主要依据所述mems传感器的安装方式进行确定，例如所述mems传感器整合于电子产品中，则所述基板可以是电子产品中的结构，所述固定部直接在所述基板上成型，而所述mems传感器形成独立的零件单元时，所述基板可为小尺寸结构，但是同样的，所述固定部也可直接在所述基板上成型。如此，所述固定部一体成型于所述基板，具体地，所述固定部内的所述绝缘层与所述功能层依次在所述基板上沉积形成，以形成层叠结构，所述绝缘层主要用于将所述功能层与所述基板进行绝缘间隔，所述功能层用于限制所述感应件的活动幅度，而所述感应件的具体设置方式不作限定，能够满足其设于所述功能层的侧向，且可在其与所述功能层之间的间隙处活动即可，本申请为通过设置弹性连接件连接所述基板，以满足其功能。在工作状态中，所述感应件的活动幅度过大时，即会与所述功能层的一侧碰撞，施加给所述功能层一方向的力，而所述功能层与所述绝缘层叠设，其之间的层间粘接力会提供反向的反作用力以进行抵消，而当力过大，超过其层间最大粘接力时，所述功能层即会相对所述绝缘层侧向活动导致错位，影响所述mems传感器的正常功能，为避免此问题，本申请在所述绝缘层与所述功能层之间设置所述锚固结构，以限制所述功能层与所述绝缘层之间的相对活动，进而避免所述功能层与所述绝缘层错位，提高所述mems传感器的结构强度，维持所述mems传感器的功能，满足设计需求。

技术特征：

1.一种mems传感器，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的mems传感器，其特征在于，所述锚固结构包括分设于所述功能层与所述绝缘层上的限位凸部以及限位凹槽，所述限位凸部嵌设于所述限位凹槽内。

3.如权利要求2所述的mems传感器，其特征在于，所述锚固结构设置有多个。

4.如权利要求3所述的mems传感器，其特征在于，多个所述锚固结构在所述固定部的一侧的投影面积总和、不小于多个所述锚固结构在所述固定部的一侧的投影所围合的面积。

5.如权利要求3所述的mems传感器，其特征在于，多个所述锚固结构呈阵列分布。

6.如权利要求2-5任意一项所述的mems传感器，其特征在于，所述锚固结构横截面形状包括圆形或多边形。

7.如权利要求2所述的mems传感器，其特征在于，所述限位凸部设置于所述功能层，所述限位凹槽设置于所述绝缘层。

8.如权利要求7所述的mems传感器，其特征在于，所述绝缘层包括层叠设置的第一绝缘层与第二绝缘层，所述第二绝缘层与所述功能层邻接，所述第一绝缘层上开设开槽，所述第二绝缘层对应于所述开槽的位置凹陷设置，以在所述第二绝缘层上形成凹设的所述限位凹槽。

9.如权利要求8所述的mems传感器，其特征在于，所述开槽贯设所述第一绝缘层，使得所述第二绝缘层对应于所述开槽的位置凹陷贴附于所述基板，以间隔所述功能层与所述基板。

10.如权利要求1所述的mems传感器，其特征在于，所述功能层包括层叠设置的第一功能层与第二功能层，所述第一功能层贴附于所述绝缘层，所述第一功能层上设置有功能线路，所述感应件对应设于所述第二功能层的侧向，所述第二功能层用于限制所述感应件的活动幅度。

11.如权利要求10所述的mems传感器，其特征在于，所述锚固结构包括设置于所述功能层的限位凸部、以及设置于所述绝缘层的限位凹槽，所述第一功能层对应于所述限位凹槽的位置凹陷设置，以形成位于所述第一功能层背向所述绝缘层一侧的凹坑，所述第二功能层对应所述凹坑的位置设置有凸起，所述凸起嵌设于所述凹坑。

12.如权利要求1所述的mems传感器，其特征在于，所述功能层的侧壁开设有功能槽。

13.如权利要求12所述的mems传感器，其特征在于，所述功能层包括层叠设置的第一功能层与第二功能层，所述第一功能层贴附于所述绝缘层，所述第一功能层上设置有功能线路，所述感应件设于所述第二功能层的侧向，所述功能槽开设于所述第二功能层，且所述功能槽间隔所述第一功能层与所述第二功能层。

技术总结
本发明公开一种MEMS传感器，其中，所述MEMS传感器包括基板、固定部以及活动部，所述固定部包括叠设于所述基板上的绝缘层与功能层，且所述绝缘层位于所述功能层与所述基板之间，所述功能层与所述绝缘层之间设置有锚固结构，以限制所述功能层与所述绝缘层之间的相对活动；所述活动部包括设置于所述功能层侧向的感应件，且所述感应件与所述功能层之间存在间隙，使得所述感应件可在所述间隙处活动，且所述功能层限制所述感应件的活动幅度。本发明旨在提供一种增强抗层间剪切能力的MEMS传感器。

技术研发人员：邓仕阳,高阳,陈磊,周志健,张晓敏
受保护的技术使用者：歌尔微电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31