A MEMS motion sensor and its manufacturing method are provided. The sensor includes a MEMS wafer including a proof mass and flexible springs suspending the proof mass and enabling the proof mass to move relative to an outer frame along mutually orthogonal x, y and z axes. The sensor includes top and bottom cap wafers including top and bottom cap electrodes forming capacitors with the proof mass, the electrodes being configured to detect a motion of the proof mass. Electrical contacts are provided on the top cap wafer, some of which are connected to the respective top cap electrodes, while others are connected to the respective bottom cap electrodes by way of insulated conducting pathways, extending along the z axis from one of the respective bottom cap electrodes and upward successively through the bottom cap wafer, the outer frame of the MEMS wafer and the top cap wafer.
G01C 19/5712 - Dispositifs sensibles à la rotation utilisant des masses vibrantes, p.ex. capteurs vibratoires de vitesse angulaire basés sur les forces de Coriolis utilisant des masses entraînées dans un mouvement de rotation alternatif autour d'un axe les dispositifs comportant une structure micromécanique
G01C 19/5755 - Dispositifs sensibles à la rotation utilisant des masses vibrantes, p.ex. capteurs vibratoires de vitesse angulaire basés sur les forces de Coriolis utilisant des masses planaires vibrantes entraînées dans une vibration de translation le long d’un axe - Details de structure ou topologie les dispositifs ayant une seule masse de détection
A MEMS and a method of manufacturing MEMS components are provided. The method includes providing a MEMS wafer stack including a top cap wafer, a MEMS wafer and optionally a bottom cap wafer. The MEMS wafer has MEMS structures patterned therein. The MEMS wafer and the cap wafers include insulated conducting channels forming insulated conducting pathways extending within the wafer stack. The wafer stack is bonded to an integrated circuit wafer having electrical contacts on its top side, such that the insulated conducting pathways extend from the integrated circuit wafer to the outer side of the top cap wafer. Electrical contacts on the outer side of the top cap wafer are formed and are electrically connected to the respective insulated conducting channels of the top cap wafer. The MEMS wafer stack and the integrated circuit wafer are then diced into components having respective sealed chambers and MEMS structures housed therein.
G01P 15/08 - Mesure de l'accélération; Mesure de la décélération; Mesure des chocs, c. à d. d'une variation brusque de l'accélération en ayant recours aux forces d'inertie avec conversion en valeurs électriques ou magnétiques
A three dimensional (3D) micro-electro-mechanical system (MEMS) device is provided. The device comprises a central MEMS wafer, and top and bottom cap wafers. The MEMS wafer includes a MEMS structure, such as an inertial sensor. The 5 top cap wafer, the bottom cap wafer and the MEMS wafers are stacked along a stacking axis and together form at least one hermetic cavity enclosing the MEMS structure. At least one of the top cap wafer and the bottom cap wafer is a silicon-on- insulator (SOI) cap wafer comprising a cap device layer, a cap handle layer and a cap insulating layer interposed between the cap device layer and the cap handle layer. At 10 least one electrically conductive path extends through the SOI cap wafer, establishing an electrical convection between an outer electrical contact provided on the SOI cap wafer and the MEMS structure.
B81C 1/00 - Fabrication ou traitement de dispositifs ou de systèmes dans ou sur un substrat
G01C 21/16 - Navigation; Instruments de navigation non prévus dans les groupes en utilisant des mesures de la vitesse ou de l'accélération exécutées à bord de l'objet navigant; Navigation à l'estime en intégrant l'accélération ou la vitesse, c. à d. navigation par inertie
G01C 19/5783 - Montages ou boîtiers non spécifiques à l'un des dispositifs couverts par les groupes
4.
SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING THE POSITION OF SENSOR ELEMENTS IN A SENSOR ARRAY
Systems and methods are provided for determining the position of sensor elements in an sensor system (1000). The sensor system includes a plurality of sensor elements (1040). The platform comprises a plurality of MEMS IMUs (1020), each associated with one of the sensor elements (1040), measuring the acceleration and angular rate of the sensor elements. A controller (1030) determines the position and attitude of the sensor elements (1040), based on the acceleration and angular rate measured by each of the MEMS IMUs (1020).
G01C 19/5712 - Dispositifs sensibles à la rotation utilisant des masses vibrantes, p.ex. capteurs vibratoires de vitesse angulaire basés sur les forces de Coriolis utilisant des masses entraînées dans un mouvement de rotation alternatif autour d'un axe les dispositifs comportant une structure micromécanique
G01P 15/08 - Mesure de l'accélération; Mesure de la décélération; Mesure des chocs, c. à d. d'une variation brusque de l'accélération en ayant recours aux forces d'inertie avec conversion en valeurs électriques ou magnétiques
H01Q 1/00 - ANTENNES, c. à d. ANTENNES RADIO - Détails de dispositifs associés aux antennes
H01Q 1/27 - Adaptation pour l'utilisation dans ou sur les corps mobiles
H01Q 3/26 - Dispositifs pour changer ou faire varier l'orientation ou la forme du diagramme de directivité des ondes rayonnées par une antenne ou un système d'antenne faisant varier la distribution de l’énergie à travers une ouverture rayonnante
H01Q 19/10 - Combinaisons d'éléments actifs primaires d'antennes avec des dispositifs secondaires, p.ex. avec des dispositifs quasi optiques, pour donner à une antenne une caractéristique directionnelle désirée utilisant des surfaces réfléchissantes
An integrated MEMS system having a MEMS chip, including a MEMS transducer, and at least one IC chip, including MEMS processing circuitry, and additional circuitry to process electrical signals. The MEMS chip can include first and second insulated conducting pathways. The first pathways conduct the MEMS-signals between the transducer and the IC chip, for processing; and the second conducting pathways can extend through the entire thickness of the MEMS chip, to conduct electrical signals to the IC chip, to be processed by additional circuitry.
G01P 15/125 - Mesure de l'accélération; Mesure de la décélération; Mesure des chocs, c. à d. d'une variation brusque de l'accélération en ayant recours aux forces d'inertie avec conversion en valeurs électriques ou magnétiques au moyen de capteurs à capacité
G01P 15/18 - Mesure de l'accélération; Mesure de la décélération; Mesure des chocs, c. à d. d'une variation brusque de l'accélération dans plusieurs dimensions
G01P 15/08 - Mesure de l'accélération; Mesure de la décélération; Mesure des chocs, c. à d. d'une variation brusque de l'accélération en ayant recours aux forces d'inertie avec conversion en valeurs électriques ou magnétiques
B81C 1/00 - Fabrication ou traitement de dispositifs ou de systèmes dans ou sur un substrat
6.
MULTIPLE DEGREE OF FREEDOM MEMS SENSOR CHIP AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME
A single Micro-Electro-Mechanical System (MEMS) sensor chip is provided, for measuring multiple parameters, referred to as multiple degrees of freedom (DOF). The sensor chip comprises a central MEMS wafer bonded to a top cap wafer and a bottom cap wafer, all three wafer being electrically conductive. The sensor comprises at least two distinct sensors, each patterned in the electrically conductive MEMS wafer and in at least one of the top and bottom cap wafer. Insulated conducting pathways extend from electrical connections on the top or bottom cap wafers, through at least one of the electrically conductive top cap and bottom cap wafers, and through the electrically conductive MEMS wafer, to the sensors, for conducting electrical signals between the sensors and the electrical connections. The two or more distinct sensors are enclosed by the top and bottom cap wafers and by the outer frame of MEMS wafer.
B81B 7/02 - Systèmes à microstructure comportant des dispositifs électriques ou optiques distincts dont la fonction a une importance particulière, p.ex. systèmes micro-électromécaniques (SMEM, MEMS)
G01C 19/574 - Dispositifs sensibles à la rotation utilisant des masses vibrantes, p.ex. capteurs vibratoires de vitesse angulaire basés sur les forces de Coriolis utilisant des masses planaires vibrantes entraînées dans une vibration de translation le long d’un axe - Details de structure ou topologie les dispositifs ayant deux masses de détection en mouvement en opposition de phase
G01D 21/02 - Mesure de plusieurs variables par des moyens non couverts par une seule autre sous-classe
G01L 9/00 - Mesure de la pression permanente, ou quasi permanente d’un fluide ou d’un matériau solide fluent par des éléments électriques ou magnétiques sensibles à la pression; Transmission ou indication par des moyens électriques ou magnétiques du déplacement des éléments mécaniques sensibles à la pression, utilisés pour mesurer la pression permanente ou quasi permanente d’un fluide ou d’un matériau solide fluent
G01P 15/08 - Mesure de l'accélération; Mesure de la décélération; Mesure des chocs, c. à d. d'une variation brusque de l'accélération en ayant recours aux forces d'inertie avec conversion en valeurs électriques ou magnétiques
G01P 15/18 - Mesure de l'accélération; Mesure de la décélération; Mesure des chocs, c. à d. d'une variation brusque de l'accélération dans plusieurs dimensions
A single Micro-Electro-Mechanical System (MEMS) sensor chip is provided, for measuring multiple parameters, referred to as multiple degrees of freedom (DOF). The sensor chip comprises a central MEMS wafer bonded to a top cap wafer and a bottom cap wafer, all three wafer being electrically conductive. The sensor comprises at least two distinct sensors, each patterned in the electrically conductive MEMS wafer and in at least one of the top and bottom cap wafer. Insulated conducting pathways extend from electrical connections on the top or bottom cap wafers, through at least one of the electrically conductive top cap and bottom cap wafers, and through the electrically conductive MEMS wafer, to the sensors, for conducting electrical signals between the sensors and the electrical connections. The two or more distinct sensors are enclosed by the top and bottom cap wafers and by the outer frame of MEMS wafer.
B81B 7/02 - Systèmes à microstructure comportant des dispositifs électriques ou optiques distincts dont la fonction a une importance particulière, p.ex. systèmes micro-électromécaniques (SMEM, MEMS)
G01C 19/574 - Dispositifs sensibles à la rotation utilisant des masses vibrantes, p.ex. capteurs vibratoires de vitesse angulaire basés sur les forces de Coriolis utilisant des masses planaires vibrantes entraînées dans une vibration de translation le long d’un axe - Details de structure ou topologie les dispositifs ayant deux masses de détection en mouvement en opposition de phase
G01D 21/02 - Mesure de plusieurs variables par des moyens non couverts par une seule autre sous-classe
G01L 9/00 - Mesure de la pression permanente, ou quasi permanente d’un fluide ou d’un matériau solide fluent par des éléments électriques ou magnétiques sensibles à la pression; Transmission ou indication par des moyens électriques ou magnétiques du déplacement des éléments mécaniques sensibles à la pression, utilisés pour mesurer la pression permanente ou quasi permanente d’un fluide ou d’un matériau solide fluent
G01P 15/08 - Mesure de l'accélération; Mesure de la décélération; Mesure des chocs, c. à d. d'une variation brusque de l'accélération en ayant recours aux forces d'inertie avec conversion en valeurs électriques ou magnétiques
G01P 15/18 - Mesure de l'accélération; Mesure de la décélération; Mesure des chocs, c. à d. d'une variation brusque de l'accélération dans plusieurs dimensions
A MEMS sensor is provided and comprises an electrically conductive MEMS wafer having a first side and a second side. An electrically conductive silicon top cap wafer and an electrically conductive silicon bottom cap wafer are respectively bonded to the first side and the second side of the MEMS wafer such that the top cap wafer, the bottom cap wafer and the outer frame of the MEMS wafer define a cavity for housing a sensing element, such as a proof mass. The sensor comprises at least one cap wafer electrode, the at least one cap electrode detecting motion of the sensing element. Method of fabricating the MEMS sensor is also provided. The MEMS sensor can be an inertial sensor, a gyroscope or a resonator.
A three dimensional (3D) micro-electro-mechanical system (MEMS) device is provided. The device comprises a central MEMS wafer, and top and bottom cap wafers. The MEMS wafer includes a MEMS structure, such as an inertial sensor. The 5 top cap wafer, the bottom cap wafer and the MEMS wafers are stacked along a stacking axis and together form at least one hermetic cavity enclosing the MEMS structure. At least one of the top cap wafer and the bottom cap wafer is a silicon-on- insulator (SOI) cap wafer comprising a cap device layer, a cap handle layer and a cap insulating layer interposed between the cap device layer and the cap handle layer. At 10 least one electrically conductive path extends through the SOI cap wafer, establishing an electrical connection between an outer electrical contact provided on the SOI cap wafer and the MEMS structure.
B81B 7/02 - Systèmes à microstructure comportant des dispositifs électriques ou optiques distincts dont la fonction a une importance particulière, p.ex. systèmes micro-électromécaniques (SMEM, MEMS)
B81B 3/00 - Dispositifs comportant des éléments flexibles ou déformables, p.ex. comportant des membranes ou des lamelles élastiques
G01C 21/16 - Navigation; Instruments de navigation non prévus dans les groupes en utilisant des mesures de la vitesse ou de l'accélération exécutées à bord de l'objet navigant; Navigation à l'estime en intégrant l'accélération ou la vitesse, c. à d. navigation par inertie
H01L 23/48 - Dispositions pour conduire le courant électrique vers le ou hors du corps à l'état solide pendant son fonctionnement, p.ex. fils de connexion ou bornes
A three dimensional (3D) micro-electro-mechanical system (MEMS) device is provided. The device comprises a central MEMS wafer, and top and bottom cap wafers. The MEMS wafer includes a MEMS structure, such as an inertial sensor. The 5 top cap wafer, the bottom cap wafer and the MEMS wafers are stacked along a stacking axis and together form at least one hermetic cavity enclosing the MEMS structure. At least one of the top cap wafer and the bottom cap wafer is a silicon-on- insulator (SOI) cap wafer comprising a cap device layer, a cap handle layer and a cap insulating layer interposed between the cap device layer and the cap handle layer. At 10 least one electrically conductive path extends through the SOI cap wafer, establishing an electrical connection between an outer electrical contact provided on the SOI cap wafer and the MEMS structure.
B81B 7/02 - Systèmes à microstructure comportant des dispositifs électriques ou optiques distincts dont la fonction a une importance particulière, p.ex. systèmes micro-électromécaniques (SMEM, MEMS)
B81B 3/00 - Dispositifs comportant des éléments flexibles ou déformables, p.ex. comportant des membranes ou des lamelles élastiques
G01C 21/16 - Navigation; Instruments de navigation non prévus dans les groupes en utilisant des mesures de la vitesse ou de l'accélération exécutées à bord de l'objet navigant; Navigation à l'estime en intégrant l'accélération ou la vitesse, c. à d. navigation par inertie
H01L 23/48 - Dispositions pour conduire le courant électrique vers le ou hors du corps à l'état solide pendant son fonctionnement, p.ex. fils de connexion ou bornes
A micro-electro-mechanical system (MEMS) magnetometer is provided for measuring magnetic field components along three orthogonal axes. The MEMS magnetometer includes a top cap wafer, a bottom cap wafer and a MEMS wafer having opposed top and bottom sides bonded respectively to the top and bottom cap wafers. The MEMS wafer includes a frame structure and current-carrying first, second and third magnetic field transducers. The top cap, bottom cap and MEMS wafer are electrically conductive and stacked along the third axis. The top cap wafer, bottom cap wafer and frame structure together form one or more cavities enclosing the magnetic field transducers. The MEMS magnetometer further includes first, second and third electrode assemblies, the first and second electrode assemblies being formed in the top and/or bottom cap wafers. Each electrode assembly is configured to sense an output of a respective magnetic field transducer induced by a respective magnetic field component.
A method for manufacturing a three dimensional MEMS sensor is provided. The MEMS sensor comprises first and second caps bonded to a central MEMS wafer, the central MEMS wafer comprising a MEMS structure. The method comprises a step of forming at least one recess on the inner side of at least one of the silicon- based cap wafers by growing thermal oxide films to consume a portion of silicon. The recess forms the capacitance gap in the MEMS sensor, between one the caps and the MEMS structure. The capacitor gap uniformity is improved by employing a local oxidation or LOCOS process and by removal of the oxide to produce the capacitor gap.
G01D 5/56 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens spécifiés dans plusieurs des groupes , , , et utilisant des moyens électriques ou magnétiques
B81B 7/02 - Systèmes à microstructure comportant des dispositifs électriques ou optiques distincts dont la fonction a une importance particulière, p.ex. systèmes micro-électromécaniques (SMEM, MEMS)
B81C 1/00 - Fabrication ou traitement de dispositifs ou de systèmes dans ou sur un substrat
G01P 15/02 - Mesure de l'accélération; Mesure de la décélération; Mesure des chocs, c. à d. d'une variation brusque de l'accélération en ayant recours aux forces d'inertie
A micro-electro-mechanical system (MEMS) motion sensor is provided that includes a MEMS wafer having a frame structure, a plurality of proof masses suspended to the frame structure, movable in three dimensions, and enclosed in one or more cavities. The MEMS sensor includes top and bottom cap wafers bonded to the MEMS wafer and top and bottom electrodes provided in the top and bottom cap wafers, forming capacitors with the plurality of proof masses, and being together configured to detect motions of the plurality of proof masses. The MEMS sensor further includes first electrical contacts provided on the top cap wafer and electrically connected to the top electrodes, and a second electrical contacts provided on the top cap wafer and electrically connected to the bottom electrodes by way of vertically extending insulated conducting pathways. A method for measuring acceleration and angular rate along three mutually orthogonal axes is also provided.
G01C 19/5712 - Dispositifs sensibles à la rotation utilisant des masses vibrantes, p.ex. capteurs vibratoires de vitesse angulaire basés sur les forces de Coriolis utilisant des masses entraînées dans un mouvement de rotation alternatif autour d'un axe les dispositifs comportant une structure micromécanique
G01C 19/56 - Dispositifs sensibles à la rotation utilisant des masses vibrantes, p.ex. capteurs vibratoires de vitesse angulaire basés sur les forces de Coriolis
G01P 13/00 - Indication ou enregistrement de l'existence ou de l'absence d'un mouvement; Indication ou enregistrement de la direction d'un mouvement
G01P 15/18 - Mesure de l'accélération; Mesure de la décélération; Mesure des chocs, c. à d. d'une variation brusque de l'accélération dans plusieurs dimensions
The present invention provides a MEMS pressure sensor and a manufacturing method. The pressure is formed by a top cap wafer, a MEMS wafer and a bottom cap wafer. The MEMS wafer comprises a frame and a membrane, the frame defining a cavity. The membrane is suspended by the frame over the cavity. The bottom cap wafer closes the cavity. The top cap wafer has a recess defining with the membrane a capacitance gap. The top cap wafer comprises a top cap electrode located over the membrane and forming, together with the membrane, a capacitor to detect a deflection of the membrane. Electrical contacts on the top cap wafer are connected to the top cap electrode. A vent is extends from outside of the sensor into the cavity or the capacitance gap. The pressure sensor can include two cavities and two capacitance gaps, to form a differential pressure sensor.
G01L 9/12 - Mesure de la pression permanente, ou quasi permanente d’un fluide ou d’un matériau solide fluent par des éléments électriques ou magnétiques sensibles à la pression; Transmission ou indication par des moyens électriques ou magnétiques du déplacement des éléments mécaniques sensibles à la pression, utilisés pour mesurer la pression permanente ou quasi permanente d’un fluide ou d’un matériau solide fluent en faisant usage des variations de la capacité
The present invention provides a 3D System ("3DS") MEMS architecture that enables the integration of MEMS devices with IC chips to form a System on Chip (So C) or System in Package (Si P). The integrated MEMS system comprises at least one MEMS chip, including MEMS transducers, and at least one IC chip, including not only MEMS processing circuitry, but also additional/auxiliary circuitry to process auxiliary signals. The MEMS and IC chips are bump bonded. The MEMS chip includes first and second insulated conducting pathways. The first pathways conduct the MEMS-signals between the transducers and the IC chip, for processing; and the second conducting pathways extend through the entire thickness of the MEMS chip, to conduct auxiliary signals, such as power, RF, I/Os, to the IC chip, to be processed the additional circuitry.
B81B 7/02 - Systèmes à microstructure comportant des dispositifs électriques ou optiques distincts dont la fonction a une importance particulière, p.ex. systèmes micro-électromécaniques (SMEM, MEMS)
B81B 5/00 - Dispositifs comportant des éléments mobiles les uns par rapport aux autres, p.ex. comportant des éléments coulissants ou rotatifs
G01D 5/56 - Moyens mécaniques pour le transfert de la grandeur de sortie d'un organe sensible; Moyens pour convertir la grandeur de sortie d'un organe sensible en une autre variable, lorsque la forme ou la nature de l'organe sensible n'imposent pas un moyen de conversion déterminé; Transducteurs non spécialement adaptés à une variable particulière utilisant des moyens spécifiés dans plusieurs des groupes , , , et utilisant des moyens électriques ou magnétiques
G01P 15/125 - Mesure de l'accélération; Mesure de la décélération; Mesure des chocs, c. à d. d'une variation brusque de l'accélération en ayant recours aux forces d'inertie avec conversion en valeurs électriques ou magnétiques au moyen de capteurs à capacité
G01P 15/18 - Mesure de l'accélération; Mesure de la décélération; Mesure des chocs, c. à d. d'une variation brusque de l'accélération dans plusieurs dimensions
H01L 23/52 - Dispositions pour conduire le courant électrique à l'intérieur du dispositif pendant son fonctionnement, d'un composant à un autre
A MEMS device is provided. The device includes a MEMS wafer, a top cap wafer and a bottom cap wafer. The top and bottom cap wafers are respectively bonded to first and second sides of the MEMS wafer, the MEMS and cap wafers being electrically conductive. The outer side of the top cap wafer is provided with electrical contacts. The MEMS wafer, the top cap wafer and the bottom cap wafer define a cavity for housing a MEMS structure. The device includes insulated conducting pathways extending from within the bottom cap wafer, through the MEMS wafer and through the top cap wafer. The pathways are connected to the respective electrical contacts on the top cap wafer, for routing electrical signals from the bottom cap wafer to the electrical contacts on the top cap wafer. A method of manufacturing the MEMS device is also provided.
H01L 27/14 - Dispositifs consistant en une pluralité de composants semi-conducteurs ou d'autres composants à l'état solide formés dans ou sur un substrat commun comprenant des composants semi-conducteurs sensibles aux rayons infrarouges, à la lumière, au rayonnement électromagnétique d'ondes plus courtes ou au rayonnement corpusculaire, et spécialement adaptés, soit comme convertisseurs de l'énergie dudit ra
H01L 29/84 - Types de dispositifs semi-conducteurs commandés par la variation d'une force mécanique appliquée, p.ex. d'une pression
H01L 21/00 - Procédés ou appareils spécialement adaptés à la fabrication ou au traitement de dispositifs à semi-conducteurs ou de dispositifs à l'état solide, ou bien de leurs parties constitutives
A MEMS and a method of manufacturing MEMS components are provided. The method includes providing a MEMS wafer stack including a top cap wafer, a MEMS wafer and optionally a bottom cap wafer. The MEMS wafer has MEMS structures patterned therein. The MEMS wafer and the cap wafers include insulated conducting channels forming insulated conducting pathways extending within the wafer stack. The wafer stack is bonded to an integrated circuit wafer having electrical contacts on its top side, such that the insulated conducting pathways extend from the integrated circuit wafer to the outer side of the top cap wafer. Electrical contacts on the outer side of the top cap wafer are formed and are electrically connected to the respective insulated conducting channels of the top cap wafer. The MEMS wafer stack and the integrated circuit wafer are then diced into components having respective sealed chambers and MEMS structures housed therein.
B81C 1/00 - Fabrication ou traitement de dispositifs ou de systèmes dans ou sur un substrat
B81B 7/02 - Systèmes à microstructure comportant des dispositifs électriques ou optiques distincts dont la fonction a une importance particulière, p.ex. systèmes micro-électromécaniques (SMEM, MEMS)
18.
MEMS DEVICE INCLUDING AN ELECTRODE GUARD RING AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME
A MEMS device including a guard ring surrounding an electrode and a method of manufacturing such a MEMS device are provided. The method includes providing a top cap wafer having a thickness, and a MEMS wafer including a MEMS structure, the MEMS wafer, the top cap wafer and the MEMS wafer being made of an electrically conductive semiconductor material. The method also includes forming an electrode structure into a first side of the top cap wafer. The electrode structure includes an electrode and a guard ring laterally surrounding and electrically insulated from the electrode, the electrode and the guard ring each extending through the entire thickness of the top cap wafer. The method further includes bonding the first side of the top cap wafer to a top side of the MEMS wafer such that an electrical connection is established between the electrode and the MEMS structure.
B81C 1/00 - Fabrication ou traitement de dispositifs ou de systèmes dans ou sur un substrat
B81B 7/02 - Systèmes à microstructure comportant des dispositifs électriques ou optiques distincts dont la fonction a une importance particulière, p.ex. systèmes micro-électromécaniques (SMEM, MEMS)
G01P 13/00 - Indication ou enregistrement de l'existence ou de l'absence d'un mouvement; Indication ou enregistrement de la direction d'un mouvement
G01P 15/08 - Mesure de l'accélération; Mesure de la décélération; Mesure des chocs, c. à d. d'une variation brusque de l'accélération en ayant recours aux forces d'inertie avec conversion en valeurs électriques ou magnétiques
19.
MEMS DEVICE INCLUDING SUPPORT STRUCTURE AND METHOD OF MANUFACTURING
A micro-electro-mechanical system (MEMS) device and a manufacturing method are provided. The device includes top and bottom cap wafers and a MEMS wafer disposed between the top cap wafer and the bottom cap wafer. The top, bottom and MEMS wafers define sidewalls of a cavity. A MEMS structure is housed within the cavity and is movable relative to the top and bottom caps. At least one electrode is provided in one of the wafers, the electrode being operatively coupled to the MEMS structure to detect or induce a movement thereof. A support structure extends through the cavity from the top cap wafer to the bottom cap wafer to prevent bowing in the top cap and bottom cap wafers.
B81C 1/00 - Fabrication ou traitement de dispositifs ou de systèmes dans ou sur un substrat
B81B 5/00 - Dispositifs comportant des éléments mobiles les uns par rapport aux autres, p.ex. comportant des éléments coulissants ou rotatifs
B81B 7/02 - Systèmes à microstructure comportant des dispositifs électriques ou optiques distincts dont la fonction a une importance particulière, p.ex. systèmes micro-électromécaniques (SMEM, MEMS)
G01C 19/56 - Dispositifs sensibles à la rotation utilisant des masses vibrantes, p.ex. capteurs vibratoires de vitesse angulaire basés sur les forces de Coriolis
G01P 15/08 - Mesure de l'accélération; Mesure de la décélération; Mesure des chocs, c. à d. d'une variation brusque de l'accélération en ayant recours aux forces d'inertie avec conversion en valeurs électriques ou magnétiques
A MEMS motion sensor and its manufacturing method are provided. The sensor includes a MEMS wafer including a proof mass and flexible springs suspending the proof mass and enabling the proof mass to move relative to an outer frame along mutually orthogonal x, y and z axes. The sensor includes top and bottom cap wafers including top and bottom cap electrodes forming capacitors with the proof mass, the electrodes being configured to detect a motion of the proof mass. Electrical contacts are provided on the top cap wafer, some of which are connected to the respective top cap electrodes, while others are connected to the respective bottom cap electrodes by way of insulated conducting pathways, extending along the z axis from one of the respective bottom cap electrodes and upward successively through the bottom cap wafer, the outer frame of the MEMS wafer and the top cap wafer.
G01C 19/5712 - Dispositifs sensibles à la rotation utilisant des masses vibrantes, p.ex. capteurs vibratoires de vitesse angulaire basés sur les forces de Coriolis utilisant des masses entraînées dans un mouvement de rotation alternatif autour d'un axe les dispositifs comportant une structure micromécanique
G01P 15/14 - Mesure de l'accélération; Mesure de la décélération; Mesure des chocs, c. à d. d'une variation brusque de l'accélération en utilisant un gyroscope
G01P 15/18 - Mesure de l'accélération; Mesure de la décélération; Mesure des chocs, c. à d. d'une variation brusque de l'accélération dans plusieurs dimensions
21.
MEMS MOTION SENSOR FOR SUB-RESONANCE ANGULAR RATE SENSING
A MEMS device for angular rate measurement is provided. The MEMS device includes a support assembly, a proof mass coupled to the support assembly via a spring assembly to enable motion of the proof mass along three mutually orthogonal axes, and an electrode assembly configured for driving and sensing the motion of the proof mass. The proof mass and the spring assembly form a resonant structure having three oscillation modes each having a respective resonant frequency. The three oscillation modes can be used as drive and sense modes for angular rate measurement. By selecting the properties of the resonant structure, the resonant frequencies can be tuned to provide unmatched resonance conditions between the drive and sense modes so that angular rate measurement can be performed at a frequency that matches the resonant frequency of the drive mode, while being significantly below the resonant frequency of the sense mode.
G01C 19/5712 - Dispositifs sensibles à la rotation utilisant des masses vibrantes, p.ex. capteurs vibratoires de vitesse angulaire basés sur les forces de Coriolis utilisant des masses entraînées dans un mouvement de rotation alternatif autour d'un axe les dispositifs comportant une structure micromécanique
A MEMS device is provided. The device includes a MEMS wafer, a top cap wafer and a bottom cap wafer. The top and bottom cap wafers are respectively bonded to first and second sides of the MEMS wafer, the MEMS and cap wafers being electrically conductive. The outer side of the top cap wafer is provided with electrical contacts. The MEMS wafer, the top cap wafer and the bottom cap wafer define a cavity for housing a MEMS structure. The device includes insulated conducting pathways extending from within the bottom cap wafer, through the MEMS wafer and through the top cap wafer. The pathways are connected to the respective electrical contacts on the top cap wafer, for routing electrical signals from the bottom cap wafer to the electrical contacts on the top cap wafer. A method of manufacturing the MEMS device is also provided.
B81C 1/00 - Fabrication ou traitement de dispositifs ou de systèmes dans ou sur un substrat
B81B 7/02 - Systèmes à microstructure comportant des dispositifs électriques ou optiques distincts dont la fonction a une importance particulière, p.ex. systèmes micro-électromécaniques (SMEM, MEMS)
brevets
