石英晶体微天平(Quartz crystal microbalance,QCM)是一种工作于厚度剪切模式(Thicknessshearmode,TSM)的体声波(Bulk acousticwave,BAW)传感器。作为一种新型传感器,QCM具有制作简单、反应迅速、测量精度高、成本低等优点,被普遍应用于液相生物、化学等领域。QCM通过谐振频率的变化探测晶体表面微小的质量附着。在液相工作时,传感器的谐振频率还会受到液体其他特性的影响,如:液体的密度与粘度等。而液体的这些特性又与环境温度息息相关。为了减少环境因素对测量造成的影响,本文提出了一种新型结构,将两个QCM谐振元集成在一个石英晶片上组成双通道石英晶体微天平(Dual-channel quartzcrystal microbalance,DQCM)。双通道中的一个通道作为工作电极参与实验测量,另一通道则作为参考电极用于消除环境因素带来的影响。本文分析了 DQCM两通道之间的干扰,在芯片设计方面,从两通道之间的间距、电极大小,谐振元直径厚度比等几个方面考虑,解释了 DQCM之间的耦合成因。比较了不同的隔离方式,以减小两通道间的相互干扰。通过详尽的理论分析之后,设计了一种“反台阶”式结构的DQCM,在提高灵敏度的同时,保持芯片的机械强度。此外,两通道间的凸台结构,又可以起到隔离震动,防止干扰的作用。工艺过程采用湿法腐蚀石英微加工过程。芯片测试采用流动注射系统,与之配套研制了流通池用于安放芯片。流通池采用聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethl Methacrylate,PMMA)制作,具有三层结构,使用弹簧针引出信号。通过阻抗分析仪测试,空气中芯片Q值可达一万以上,纯水中在一千左右。本文分析DQCM振荡电路的基本原理,设计了适用于高频DQCM的谐振电路。通过电路测试,两通道可以独立振动,隔绝干扰,表明DQCM可以正常在液相中工作,通过两通道的差分,证明芯片可以消除环境所带来的影响。保持频率的稳定性。