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
brevets
