本發(fā)明屬于硅微機(jī)械傳感器領(lǐng)域，涉及一種抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器及制作方法。

背景技術(shù)：
隨著微機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)傳感器技術(shù)的發(fā)展，各種MEMS傳感器倍受人們的關(guān)注，其中微機(jī)械加速度傳感器已被廣泛應(yīng)用于不同領(lǐng)域，如在自動控制、振動測試和航空航天領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。壓阻式加速度傳感器的動態(tài)響應(yīng)特性及輸出線性較好，具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，在進(jìn)行各種運(yùn)動的測量中，一維加速度傳感器已不能很好的滿足應(yīng)用需求，因而三維加速度傳感器便成為MEMS加速度傳感器發(fā)展的一個重要方向。近幾年中，不斷有單片集成三維加速度傳感器研制的報(bào)道，其中一類為三維加速度傳感器是由單一敏感結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其敏感元件是一個具有多個懸臂梁的敏感質(zhì)量塊所構(gòu)成的質(zhì)量塊-彈簧系統(tǒng)，這種類型的加速度傳感器是利用在同一系統(tǒng)中的三個方向上同時(shí)存在的最小扭轉(zhuǎn)模態(tài)對X軸、Y軸和Z軸方向的加速度同時(shí)進(jìn)行響應(yīng)，然而它存在較高的旁軸靈敏度，會導(dǎo)致三個方向有較大的耦合干擾，信號的輸出易出現(xiàn)干擾；另一類為將三個一維傳感器進(jìn)行組裝，以形成所需的三維加速度傳感器，但這會導(dǎo)致整個三維加速度傳感器的體積較大，且對軸向?qū)?zhǔn)精度有較高的要求，比較難以實(shí)現(xiàn)；第三類如公開號為CN1821787A的申請專利中所述，將三個相互獨(dú)立的傳感單元集成在同一芯片上構(gòu)成單片集成三維加速度計(jì)，這種類型的加速度傳感器中，Z軸方向上的加速度傳感單元是由敏感薄板、質(zhì)量塊、敏感電阻和外框架構(gòu)成，采用雙端固支的雙質(zhì)量塊結(jié)構(gòu)，由于其Z軸方向的傳感單元采用的是梁-雙島結(jié)構(gòu)，會導(dǎo)致加速度傳感器有較大的橫向干擾。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器及其制作方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的三維加速度傳感器所存在的三個方向有較大的耦合干擾，信號的輸出易出現(xiàn)干擾的問題；器件尺寸較大，對軸向?qū)?zhǔn)精度要求較高，比較難以實(shí)現(xiàn)的問題和加速度傳感器有較大的橫向干擾的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器，所述抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器包括：晶片和均集成于所述晶片上的X軸、Y軸和Z軸方向的三個相互獨(dú)立的加速度傳感單元，所述X軸、Y軸和Z軸方向的加速度傳感單元集成于所述晶片的同一表面上；其中，所述X軸方向的加速度傳感單元和所述Y軸方向的加速度傳感單元的結(jié)構(gòu)相同，均包括懸臂梁、位于所述懸臂梁上的第一敏感電阻和位于所述懸臂梁兩側(cè)的曲面；所述X軸方向的加速度傳感單元和所述Y軸方向的加速度傳感單元的彼此相互垂直分布，且其敏感方向均為所述晶片的平面方向；所述X軸方向的加速度傳感單元和所述Y軸方向的加速度傳感單元內(nèi)的所述第一敏感電阻分別連接成檢測電路；所述Z軸方向的加速度傳感單元包括至少一對固支板和多個第二敏感電阻；所述固支板的一端固支于所述晶片上，且每個所述固支板的固支端分別與相鄰所述固支板固支端的相對端相鄰；所述第二敏感電阻位于所述固支板的固支端，且位于同一塊所述固支板上的相鄰兩個所述第二敏感電阻相互垂直；所述Z軸方向的加速度傳感單元的敏感方向?yàn)樗鼍拇怪狈较?；所述第二敏感電阻相互連接成檢測電路。優(yōu)選地，所述X軸方向的加速度傳感單元和所述Y軸方向的加速度傳感單元均包括兩根所述懸臂梁和兩個分別位于兩根所述懸臂梁上的第一敏感電阻；所述X軸方向的加速度傳感單元和所述Y軸方向的加速度傳感單元的兩個所述第一敏感電阻分別連接成惠斯通全橋檢測電路。優(yōu)選地，所述X軸方向的加速度傳感單元和所述Y軸方向的加速度傳感單元內(nèi)的兩根所述懸臂梁均分別一端固支于所述晶片上，且一根所述懸臂梁的固支端與另一根所述懸臂梁固支端的相對端相鄰，所述第一敏感電阻分別位于所述懸臂梁的固支端。優(yōu)選地，所述Z軸方向的加速度傳感單元包括一對固支板和四個第二敏感電阻；每個所述固支板的固支端設(shè)有兩個所述第二敏感電阻，所述兩個第二敏感電阻沿X軸方向的中心線均與所述固支板沿X軸方向的中心線相重合；四個所述第二敏感電阻連接成惠斯通全橋檢測電路。優(yōu)選地，所述固支板沿X軸方向平行排列。優(yōu)選地，所述第一敏感電阻的橫截面形狀為“幾”型或“匚”型；所述第二敏感電阻的橫截面形狀為“幾”型或“匚”型。優(yōu)選地，所述抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器還包括一硅蓋板，所述硅蓋板位于所述晶片形成有所述加速度傳感單元的表面上，所述硅蓋板與所述晶片相接觸的表面上形成有第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽，所述第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽分別與所述X軸方向的加速度傳感單元、Y軸方向的加速度傳感單元和Z軸方向的加速度傳感單元上下對應(yīng)，尺寸相同。優(yōu)選地，所述第三凹槽的深度為1～10μm。優(yōu)選地，所述抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器還包括一玻璃襯底，所述玻璃襯底鍵合于所述晶片具有所述加速度傳感單元一面的相對面。本發(fā)明還提供一種抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器的制作方法，包括以下步驟：1)提供一晶片，采用各向異性腐蝕溶液在所述晶片背面腐蝕形成預(yù)減薄槽，以達(dá)到制作傳感器敏感單元所需的厚度；2)在所述晶片的正面進(jìn)行離子注入或離子擴(kuò)散以形成敏感電阻；3)在所述晶片的正面制作引線和焊盤；4)在所述晶片的背面鍵合硅玻璃襯底，以形成所述抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器的下蓋板；5)采用深反應(yīng)離子刻蝕工藝同時(shí)釋放X軸、Y軸方向的懸臂梁和Z軸方向的固支板；6)提供一硅蓋板，在所述硅蓋板一面對應(yīng)于所述加速度傳感單元的位置上腐蝕出凹槽，將所述硅蓋板鍵合至所述晶片的正面，所述硅蓋板具有凹槽的一面與所述晶片的正面相接觸。如上所述，本發(fā)明的抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器，具有以下有益效果：所述抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器由三個相互獨(dú)立的加速度傳感單元集成為一體的，三個方向的信號不會相互耦合干擾，每個方向的加速度信號都能準(zhǔn)確地輸出提??；Z軸方向的加速度傳感單元由相互平行設(shè)置的單端固支的固支板和位于固支板固支端的相互垂直的敏感電阻構(gòu)成，有效地抑制了X軸、Y軸方向的加速度引起的橫向干擾；并且通過對敏感結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵尺寸進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)修改，可以獲得1萬g～20萬g的不同量程的具有抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器；在所述抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器的制作工藝來看，三個方向的加速度傳感單元在結(jié)構(gòu)上存在相似之處，在工藝上均為制作微機(jī)械加工的常規(guī)工藝，在工藝上能夠很好的相互兼容，易于集成，制作成本較低，容易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)。附圖說明圖1顯示為本發(fā)明的抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器中晶片及形成于晶片上的敏感結(jié)構(gòu)的三維結(jié)構(gòu)示意圖。圖2顯示為本發(fā)明的抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器中懸臂梁的三維結(jié)構(gòu)示意圖。圖3顯示為本發(fā)明的抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器中Z軸方向的加速度傳感單元的三維結(jié)構(gòu)示意圖。圖4顯示為本發(fā)明的抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器的三維結(jié)構(gòu)示意圖。圖5顯示為圖4沿AA’方向的縱截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖6至8顯示為本發(fā)明的抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器中Z軸方向的加速度傳感單元的工作原理示意圖；其中，圖6為Z軸方向的加速度傳感單元具有沿Z軸的加速度時(shí)的工作原理示意圖；圖7為Z軸方向的加速度傳感單元具有沿X軸的加速度時(shí)的工作原理示意圖；圖8為Z軸方向的加速度傳感單元具有沿Y軸的加速度時(shí)的工作原理示意圖。圖9顯示為本發(fā)明的抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器的制作方法的流程圖。元件標(biāo)號說明2晶片21X軸方向的加速度傳感單元22Y軸方向的加速度傳感單元23Z軸方向的加速度傳感單元24懸臂梁25第一敏感電阻26曲面27固支板271固支板的固支端272固支板沿X軸方向的中心線28第二敏感電阻29引線焊盤3玻璃襯底4硅蓋板41第一凹槽42第二凹槽43第三凹槽aZZ軸方向的加速度aXX軸方向的加速度aYY軸方向的加速度σZ固支板所受的沿Z軸方向的應(yīng)力σX固支板所受的沿X軸方向的應(yīng)力σY固支板所受的沿Y軸方向的應(yīng)力具體實(shí)施方式以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。請參閱圖請參閱圖1至圖9。需要說明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，雖圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。請參閱圖1至圖3，本發(fā)明提供一種抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器，所述抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器包括：晶片2和均集成于所述晶片2上的X軸、Y軸和Z軸方向的三個相互獨(dú)立的加速度傳感單元，所述X軸、Y軸和Z軸方向的加速度傳感單元集成于所述晶片2的同一表面上；其中，所述X軸方向的加速度傳感單元21和所述Y軸方向的加速度傳感單元22的結(jié)構(gòu)相同，均包括懸臂梁24、位于所述懸臂梁24上的第一敏感電阻25和位于所述懸臂梁24兩側(cè)的曲面26；所述X軸方向的加速度傳感單元21和所述Y軸方向的加速度傳感單元22的彼此相互垂直分布，且其敏感方向均為所述晶片2的平面方向；所述X軸方向的加速度傳感單元21和所述Y軸方向的加速度傳感單元22內(nèi)的所述第一敏感電阻25分別連接成檢測電路；所述Z軸方向的加速度傳感單元23包括至少一對固支板27和多個第二敏感電阻28；所述固支板27的一端固支于所述晶片2上，且每個所述固支板27的固支端271分別與相鄰所述固支板27固支端的相對端相鄰；所述第二敏感電阻28位于所述固支板27的固支端271，且位于同一塊所述固支板27上的相鄰兩個所述第二敏感電阻27相互垂直；所述Z軸方向的加速度傳感單元23的敏感方向?yàn)樗鼍?的垂直方向；所述第二敏感電阻28相互連接成檢測電路。具體的，所述晶片2為雙面拋光的硅片。具體的，所述第一敏感電阻25和所述第二敏感電阻28均為壓敏電阻。具體的，請結(jié)合圖1參閱圖2，所述X軸方向的加速度傳感單元21和所述Y軸方向的加速度傳感單元22均包括兩根平行設(shè)置的所述懸臂梁24和兩個分別位于兩根所述懸臂梁24上的第一敏感電阻25；所述X軸方向的加速度傳感單元21和所述Y軸方向的加速度傳感單元22的兩個所述第一敏感電阻25分別連接成惠斯通全橋檢測電路。具體的，所述X軸方向的加速度傳感單元21和所述Y軸方向的加速度傳感單元22中的兩個所述懸臂梁24均彼此相互平行設(shè)置；所謂所述X軸方向的加速度傳感單元21和所述Y軸方向的加速度傳感單元22的彼此相互垂直分布是指所述X軸方向的加速度傳感單元21內(nèi)的所述懸臂梁24與所述Y軸方向的加速度傳感單元22內(nèi)的所述懸臂梁24相互垂直。具體的，請結(jié)合圖1參閱圖3，本實(shí)施例中，所述Z軸方向的加速度傳感單元23包括一對固支板27和四個第二敏感電阻28；每個所述固支板27的固支端271設(shè)有兩個所述第二敏感電阻28，所述兩個第二敏感電阻28相互垂直，即如圖1所示，一個所述第二敏感電阻28與X軸的方向平行，另一個所述第二敏感電阻28則與Y軸的方向平行；所述兩個第二敏感電阻28沿X軸方向的中心線均與所述固支板27沿X軸方向的中心線相重合；四個所述第二敏感電阻27連接成惠斯通全橋檢測電路。具體的，所述固支板27的長度方向與X軸的方向相同，兩個所述固支板27沿X軸方向平行排列。具體的，所述X軸方向的加速度傳感單元21、Y軸方向的加速度傳感單元22和Z軸方向的加速度傳感單元23在所述晶片2的正面沿X軸的方向依次分布。所述Z軸方向的加速度傳感單元23中的兩個所述固支板27的固支位置不同，即一塊所述固支板27靠近所述Y軸方向的加速度傳感單元22的一端固支于所述晶片2內(nèi)，另一塊所述固支板27遠(yuǎn)離所述Y軸方向的加速度傳感器22的一端固支于所述晶片2內(nèi)。具體的，所述第一敏感電阻25的橫截面形狀為“幾”型或“匚”型；所述第二敏感電阻28的橫截面形狀為“幾”型或“匚”型。具體的，所述X軸方向的加速度傳感單元21和所述Y軸方向的加速度傳感單元22內(nèi)的兩根所述懸臂梁24可以與所述Z軸方向的加速度傳感單元23內(nèi)的所述固支板27的結(jié)構(gòu)相似，均分別一端固支于所述晶片2上，且一根所述懸臂梁24的固支端與另一根所述懸臂梁固支端的相對端相鄰，所述第一敏感電阻25分別位于所述懸臂梁24的固支端。具體的，所述懸臂梁24和所述固支板27的均只有一端與所述晶片2固支連接，所述懸臂梁24與所述固支板27的下方即除了固支端一側(cè)的其他側(cè)面均與所述晶片2之間留有足夠的間隙，以便于所述懸臂梁24和所述固支板27在收到外界加速度的時(shí)候有上下左右運(yùn)動的空間。請參閱圖4至圖5，所述抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器還包括一硅蓋,4，所述硅蓋板4位于所述晶片2形成有所述加速度傳感單元的表面上，所述硅蓋板4與所述晶片2相接觸的表面上形成有第一凹槽41、第二凹槽42和第三凹槽43，所述第一凹槽41、第二凹槽42和第三凹槽43分別與所述X軸方向的加速度傳感單元21、Y軸方向的加速度傳感單元22和Z軸方向的加速度傳感單元23上下對應(yīng)，尺寸相同。具體的，所述第三凹槽43的深度明顯小于所述第一凹槽41和所述第二凹槽42的深度。優(yōu)選地，本實(shí)施例中，所述第三凹槽的深度為1～10μm。將對應(yīng)于所述Z軸方向的加速度傳感單元23的第三凹槽43的深度限定為只有幾個微米，能夠?qū)崿F(xiàn)Z軸方向的加速度傳感單元的阻尼控制。具體的，所述抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器還包括一玻璃襯底3，所述玻璃襯底3鍵合于所述晶片2具有所述加速度傳感單元一面的相對面。具體的，所述抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器的工作原理如下：對于所述X軸方向的加速度傳感單元21，其包括兩根平行設(shè)置的所述懸臂梁24和兩個分別位于兩根所述懸臂梁24上的第一敏感電阻25；兩個所述第一敏感電阻25連接成惠斯通全橋檢測電路；且兩根所述懸臂梁24中的一根所述懸臂梁24的固支端與另一根所述懸臂梁固支端的相對端相鄰，所述第一敏感電阻25分別位于所述懸臂梁24的固支端；當(dāng)所述X軸方向的加速度傳感單元21收到敏感方向沖擊加速度時(shí)，所述懸臂梁24橫向彎曲，通過壓阻效應(yīng)，所述懸臂梁24上的兩個所述第一敏感電阻25的阻值發(fā)生變化經(jīng)惠斯通電橋輸出變化信號，以確定相應(yīng)加速度的大小。對于所述Y軸方向的加速度傳感單元22，由于所述Y軸方向的加速度傳感單元22的結(jié)構(gòu)與所述X軸方向的加速度傳感單元21的結(jié)構(gòu)相同，其工作原理也相同，這里不再累述。對于所述Z軸方向的加速度傳感單元23，如圖3所示，所述Z軸方向的加速度傳感單元23包括所述晶片2、兩塊平行的單端固支的所述固支板27和四個第二敏感電阻28。每塊所述固支板27的固支端271制作了兩個相互垂直的第二敏感電阻28，即兩個所述第二敏感電阻28一個平行于X軸的方向，另一個平行于Y軸的方向，亦即，每塊所述固支板27上包括的兩個所述第二敏感電阻28一個為橫向電阻，另一個為縱向電阻。所述橫向電阻和所述縱向電阻在相同應(yīng)力作用下，阻值的變化數(shù)值相同，符號相反。拉應(yīng)力作用時(shí)，所述橫向電阻阻值增加、所述縱向電阻阻值減??；壓應(yīng)力作用時(shí)，所述橫向電阻阻值減小、所述縱向電阻阻值增加。正是充分利用了所述橫向電阻和所述縱向電阻在同一應(yīng)力作用下阻值變化相反的這一特點(diǎn)。結(jié)合加速度作用下兩個所述固支板27的受力特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了壓阻的具體形狀和布局，同時(shí)抑制了X軸、Y軸方向的橫向干擾。詳細(xì)說明如下：(1)Z軸方向的傳感單元的輸出假設(shè)四個所述第二敏感電阻28的起始阻值都相等且為均R，U0是供電電壓，對于恒壓源供電，不考慮溫度引起的壓阻變化。如圖6所示，在Z軸敏感方向加速度az作用時(shí)，兩塊所述固支板27向下彎曲，兩塊所述固支板27的固支端271上表面均受到拉應(yīng)力σZ。橫向電阻受到拉應(yīng)力作用時(shí)，阻值增加為R+△R；縱向電阻受到拉應(yīng)力作用時(shí)，阻值減小為R-△R。Z軸方向的傳感單元的輸出為：恒壓源供電時(shí)，惠斯通電橋輸出與和輸入電壓U0都成正比。(2)Z軸方向的傳感單元的X橫向干擾抑制如圖7所示，在X橫向加速度作用時(shí)，因兩塊所述固支板27的固支端271的位置不同，兩塊所述固支板27上受力情況如圖7所示。兩塊所述固支板27一個受拉應(yīng)力，另一個受壓應(yīng)力。在壓應(yīng)力作用下，橫向電阻的阻值減小為R-△R，縱向電阻的阻值增加R+△R；同理在拉應(yīng)力作用下橫向電阻的阻值增加為R+△R，縱向電阻的阻值減小為R-△R。則Z軸方向的傳感單元的輸出為：最終惠斯通電橋輸出為零，即沒有X軸的橫向干擾。(3)Z軸傳感單元的Y橫向干擾抑制如圖8所示，在Y橫向加速度作用下，兩個所述固支板27側(cè)向彎曲，所述固支板27沿X軸方向的中心線272兩側(cè)分別受拉和受壓如圖8所示。每一個所述第二敏感電阻28，無論是橫向電阻還是縱向電阻，均具有軸對稱性，所述第二敏感電阻28在所述固支板27沿X軸方向的中心線272一側(cè)的部分如果受拉應(yīng)力作用，則另一側(cè)的部分就受壓應(yīng)力作用，反之依然。每個所述第二敏感電阻28在壓應(yīng)力和拉應(yīng)力共同作用下，阻值的增加值和阻值減小值相抵消，因此每個所述第二敏感電阻28的阻值無變化，惠斯通電橋輸出為零。即沒有Y軸的橫向干擾。需要說明的是，所述Z軸方向的傳感單元23的抑制橫向干擾的技術(shù)也同樣適用于所述X軸方向的傳感單元21和所述Y軸方向的傳感單元22。在一個實(shí)施例中，量程為5萬g的所述抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器的尺寸為：所述抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器的長度為4600μm，寬度為3500μm，厚度為1300μm；其中，所述X軸方向的傳感元件21和所述Y軸方向的傳感元件22中的所述懸臂梁24的長度為515μm，寬度為16μm，厚度為50μm；所述Z軸方向的傳感元件23中的所述固支板27的長度為515μm，寬度為200μm，厚度為20μm。需要說明的是，所述抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器、所述Y軸方向的傳感單元22中所述懸臂梁24和所述固支板27的長度為沿X軸方向的尺寸，寬度為沿Y軸方向的尺寸，厚度為沿Z軸方向的尺寸；所述X軸方向的傳感單元21中所述懸臂梁24的長度為沿Y軸方向的尺寸，寬度為沿X軸方向的尺寸，厚度為沿Z軸方向的尺寸。將所述5萬g量程的所述抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器安裝在沖擊實(shí)驗(yàn)裝置上進(jìn)行測試，測試的方法為落桿自由下落與鋼砧碰撞，碰撞過程能夠產(chǎn)生加速度幅值從10000g到20000g之間的半正弦沖擊波，通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄同一沖擊過程中三個傳感單元的沖擊波響應(yīng)。分別以X軸、Y軸、Z軸方向?yàn)榧铀俣容斎敕较蜻M(jìn)行測試，同時(shí)獲得三個傳感單元的沖擊波形響應(yīng)，讀取傳感單元在敏感方向以及兩個橫向加速度作用下的主波響應(yīng)的最大輸出值，如表1所示。表1傳感單元的橫向干擾為橫向加速度作用下的主波響應(yīng)的最大輸出值UT與敏感方向加速度作用下的主波響應(yīng)的最大輸出值US之比，即：計(jì)算得出所述抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器各軸的橫向干擾，如表2。表2由表2中的測試數(shù)據(jù)可知，所述抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器的三個傳感單元橫向干擾均小于5％。需要說明的是，只需要通過對上述敏感結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵尺寸進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)修改，即可以獲得1萬g～20萬g的不同量程的具有抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器。請參閱圖9，本發(fā)明還提供一種抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器的制作方法，包括以下步驟：1)提供一晶片，采用各向異性腐蝕溶液在所述晶片背面腐蝕形成預(yù)減薄槽，以達(dá)到制作傳感器敏感單元所需的厚度；所述各向異性的腐蝕溶液為加熱至30℃～70℃，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為30％～50％的KOH溶液，優(yōu)選地，本實(shí)施例中，所述各向異性的腐蝕溶液為加熱至50℃，質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為40％的KOH溶液；2)在所述晶片的正面進(jìn)行硼離子注入或硼離子擴(kuò)散以形成具有壓阻效應(yīng)的敏感電阻；3)在所述晶片的正面濺射鋁以形成引線和焊盤；4)采用鍵合機(jī)在所述晶片的背面鍵合硅玻璃襯底，以形成所述抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器的下蓋板；所述鍵合方式可以為陽極鍵合或靜電鍵合；優(yōu)選地，本實(shí)施例中，所述鍵合方式為靜電鍵合；5)采用深反應(yīng)離子刻蝕工藝同時(shí)釋放X軸、Y軸方向的懸臂梁和Z軸方向的固支板；6)提供一硅蓋板，在所述硅蓋板一面對應(yīng)于所述X軸、Y軸和Z軸加速度傳感單元的位置上分別腐蝕出第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽，將所述硅蓋板鍵合至所述晶片的正面，所述硅蓋板具有凹槽的一面與所述晶片的正面相接觸；所述第三凹槽的深度明顯小于所述第一凹槽和所述第二凹槽的深度，優(yōu)選地，本實(shí)施例中，所述第三凹槽的深度為1～10μm，以實(shí)現(xiàn)Z軸方向的加速度傳感單元的阻尼控制。綜上所述，本發(fā)明提供一種抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器，所述抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器由三個相互獨(dú)立的加速度傳感單元集成為一體的，三個方向的信號不會相互耦合干擾，每個方向的加速度信號都能準(zhǔn)確地輸出提?。籞軸方向的加速度傳感單元由相互平行設(shè)置的單端固支的固支板和位于固支板固支端的相互垂直的敏感電阻構(gòu)成，有效地抑制了X軸、Y軸方向的加速度的橫向干擾；并且通過對敏感結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵尺寸進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)修改，可以獲得1萬g～20萬g的不同量程的具有抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器；在所述抑制橫向干擾的三維集成微機(jī)械加速度傳感器的制作工藝來看，三個方向的加速度傳感單元在結(jié)構(gòu)上存在相似之處，在工藝上均為制作微機(jī)械加工的常規(guī)工藝，在工藝上能夠很好的相互兼容，易于集成，制作成本較低，容易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)。上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。