專(zhuān)利名稱(chēng)：三軸集成硅微諧振式加速度計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)和微慣性測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種硅微諧 振式加速度計(jì)。
背景技術(shù)：
硅微加速度計(jì)是一種典型的MEMS慣性傳感器，具有體積小、重量輕、低成本、低能 耗、高可靠性、易于數(shù)字化、可滿(mǎn)足惡劣環(huán)境應(yīng)用等特點(diǎn)，有著重要的軍用價(jià)值和廣闊的應(yīng) 用前景。經(jīng)過(guò)近二十多年的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外硅微加速度計(jì)已形成了比較成熟的理論，且有諸 多低端商業(yè)化的產(chǎn)品出現(xiàn)，其測(cè)量精度已經(jīng)達(dá)到mg (偏置穩(wěn)定性)量級(jí)以上，基本能夠滿(mǎn)足 低精度MIMU系統(tǒng)要求。目前，硅微加速度計(jì)研究熱點(diǎn)主要集中在高精度、多軸集成、耐高沖 擊、輸出信號(hào)數(shù)字化等方向。硅微諧振式加速度計(jì)是一種高精度的微型加速度計(jì)。區(qū)別于一般電容檢測(cè)式加速 度計(jì)，硅諧振式加速度計(jì)將被測(cè)加速度轉(zhuǎn)換為諧振器的頻率變化，直接輸出數(shù)字信號(hào)，具有 靈敏度和分辨率高、動(dòng)態(tài)范圍寬、抗干擾能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、信號(hào)處理方便等優(yōu)點(diǎn)，使其成為 新一代高精度微機(jī)械加速度計(jì)的發(fā)展方向。目前大部分機(jī)構(gòu)研發(fā)的是單軸硅微諧振式加速計(jì)，其實(shí)驗(yàn)室的最好性能指標(biāo)(德 雷珀實(shí)驗(yàn)室2005年試驗(yàn)結(jié)果)為偏置穩(wěn)定性0. 19ug，標(biāo)度因數(shù)穩(wěn)定性0. 14ppm,噪聲水平 4. 5ug · Hz"172,已達(dá)到慣性級(jí)導(dǎo)航甚至戰(zhàn)略級(jí)導(dǎo)航性能指標(biāo)要求，為雙軸和三軸集成硅微諧 振式加速計(jì)的研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，少數(shù)機(jī)構(gòu)對(duì)雙軸集成硅微諧振式加速度計(jì)進(jìn) 行了初步的理論和試驗(yàn)探討。然而，許多類(lèi)似微型慣性測(cè)量組合(MIMU)的應(yīng)用，測(cè)量空間三 個(gè)方向(X，Y，Z)的加速度需要組合安裝兩個(gè)或兩個(gè)以上的諧振式加速度計(jì)(單軸或雙軸)， 該方式體積、功耗、重量相對(duì)較大，成本較高，還存在安裝誤差，限制了硅微諧振式加速度計(jì) 的應(yīng)用推廣。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的針對(duì)上述現(xiàn)有存在的問(wèn)題和不足，本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 緊湊、體積較小，交叉軸間機(jī)械耦合和電氣耦合較小，更利于加工和封裝的三軸集成硅微諧 振式加速度計(jì)。技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種三軸集成硅微 諧振式加速度計(jì)，包括上層微加速度計(jì)結(jié)構(gòu)和下層玻璃基座；所述微加速度計(jì)結(jié)構(gòu)鍵合在 玻璃基座上，玻璃基座上設(shè)有信號(hào)引線，微加速度計(jì)結(jié)構(gòu)上的電極與相應(yīng)的信號(hào)引線連 接，所述上層微加速度計(jì)結(jié)構(gòu)包括位于左邊的全解耦雙軸硅微諧振式加速度計(jì)和位于右邊 的單軸硅微諧振式加速度計(jì)；所述全解耦雙軸硅微諧振式加速度計(jì)由四個(gè)完全相同的線性 諧振器子結(jié)構(gòu)和第一質(zhì)量塊組成，四個(gè)線性諧振器子結(jié)構(gòu)上下左右對(duì)稱(chēng)設(shè)置；第一質(zhì)量塊 分別通過(guò)第一組解耦梁與四個(gè)線性諧振器子結(jié)構(gòu)連接，四個(gè)線性諧振器子結(jié)構(gòu)的橫梁通過(guò) 第二組解耦梁與固定基座連接。
所述第一橫梁和第二橫梁只能在X軸方向運(yùn)動(dòng)，第一線性諧振器子結(jié)構(gòu)和第二線 性諧振器子結(jié)構(gòu)只能敏感X軸向的加速度；所述第三橫梁和第四橫梁只能在Y軸方向運(yùn)動(dòng)， 第三線性諧振器子結(jié)構(gòu)和第四線性諧振器子結(jié)構(gòu)只能敏感Y軸向的加速度。所述單軸硅微諧振式加速度計(jì)由第二質(zhì)量塊和兩個(gè)扭轉(zhuǎn)諧振器組成；所述第二質(zhì) 量塊通過(guò)第一組扭桿分別連接設(shè)于玻璃基座上固定基座鍵合點(diǎn)上的第一錨點(diǎn)和第二錨點(diǎn)； 所述兩個(gè)扭轉(zhuǎn)諧振器 分別由第二組扭桿和第三組扭桿、第一扭轉(zhuǎn)質(zhì)量塊和第二扭轉(zhuǎn)質(zhì)量 塊、第一組電極和第二組電極組成；所述第二質(zhì)量塊通過(guò)第二組扭桿和第三組扭桿分別與 第一扭轉(zhuǎn)質(zhì)量塊和第二扭轉(zhuǎn)質(zhì)量塊相連，第一組電極和第二組電極分別設(shè)于第一扭轉(zhuǎn)質(zhì)量 塊和第二扭轉(zhuǎn)質(zhì)量塊的下面。所述固定基座與下層玻璃基座的對(duì)應(yīng)鍵合點(diǎn)相連，第一錨點(diǎn)和第二錨點(diǎn)分別與下 層玻璃基座的對(duì)應(yīng)鍵合點(diǎn)相連。有益效果(1)本發(fā)明將三個(gè)方向的加速度敏感元件集成在單一芯片上，進(jìn)一步 減小了 MIMU系統(tǒng)的體積、重量、功耗、成本和安裝誤差，同時(shí)保持諧振式加速度計(jì)高精度、 高靈敏度和數(shù)字化輸出等優(yōu)勢(shì)。(2)采用全對(duì)稱(chēng)全解耦雙軸諧振式加速度計(jì)(敏感X軸和敏 感Y軸)和單軸扭擺式諧振加速度計(jì)(敏感Z軸)設(shè)計(jì)方案，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)三軸加速度測(cè)量，且 加工工藝兼容。(3)全解耦雙軸諧振式加速度計(jì)結(jié)構(gòu)在兩個(gè)敏感方向具有相同機(jī)械特性，且 實(shí)現(xiàn)了 X軸和Y軸的完全解耦。(4)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、體積較小，交叉軸間機(jī)械耦合和 電氣耦合較小，相關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)成熟，更利于加工和封裝。


圖1是本發(fā)明三軸集成硅微諧振式加速度計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明三軸集成硅微諧振式加速度計(jì)的線性諧振器子結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明三軸集成硅微諧振式加速度計(jì)下層玻璃基座上的引線示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明 本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各 種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。如圖1所示，一種三軸集成硅微諧振式加速度計(jì)，包括上、下兩層；上層為制作在 單晶硅片上的三軸集成硅微諧振式加速度計(jì)結(jié)構(gòu)100、200，下層為制作在玻璃基座300上 的信號(hào)引線，微加速度計(jì)結(jié)構(gòu)鍵合在玻璃基座300上，微加速度計(jì)結(jié)構(gòu)上的電極與相應(yīng)的 信號(hào)引線連接。上層微加速度計(jì)結(jié)構(gòu)包括位于左邊的全解耦雙軸硅微諧振式加速度計(jì)100 (敏感X軸和敏感Y軸)和位于右邊的單軸硅微諧振式加速度計(jì)200 (敏感Z軸)。所述的全解耦雙軸硅微諧振式加速度計(jì)100由四個(gè)完全相同的線性諧振器子結(jié) 構(gòu)101a、101b、101c、IOld和第一質(zhì)量塊102組成，該線性諧振器子結(jié)構(gòu)101a、101b、101c、 IOld上下左右對(duì)稱(chēng)設(shè)置。第一質(zhì)量塊102分別通過(guò)第一組解耦梁106al、106a2、106bl、 106b2、106cl、106c2、106dl、106d2 與四個(gè)線性諧振器子結(jié)構(gòu) 101a、101b、101c、IOld 連接， 四個(gè)線性諧振器子結(jié)構(gòu)的橫梁103a、103b、103c、103d通過(guò)第二組解耦梁105al、105a2、 105bl、105b2、105cl、105c2、105dl、105d2 與固定基座 104al、104a2、104bl、104b2、104cl、104c2、104dl、104d2連接，固定基座安裝在玻璃基座上的固定基座鍵合點(diǎn)上，使上層的微 加速度計(jì)結(jié)構(gòu)部分懸空在下層的玻璃基座部分之上。第一組解耦梁106al、106a2、106bl、 106b2、106cl、106c2、106dl、106d2 采用直梁結(jié)構(gòu)，第二組解耦梁 105al、105a2、105bl、 105b2、105cl、105c2、105dl、105d2 采用 U 型折疊梁結(jié)構(gòu)。第二組解耦梁 105al、105a2、 105bl、105b2、105cl、105c2、105dl、105d2 和第一組解耦梁 106al、106a2、106bl、106b2、 106c 1、106c2、106dl、106d2將X軸和Y軸方向的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了解耦。第一橫梁103a和第二橫 梁103b被限制僅能在X軸方向運(yùn)動(dòng)，因此第一線性諧振器子結(jié)構(gòu)IOla和第二線性諧振器 子結(jié)構(gòu)IOlb僅能敏感X軸向的加速度；第三橫梁103c和第四橫梁103d被限制僅能在Y軸 方向運(yùn)動(dòng)，因此第三線性諧振器子結(jié)構(gòu)IOlc和第四線性諧振器子結(jié)構(gòu)IOld僅能敏感Y軸 向的加速度。所述單軸硅微諧振式加速度計(jì)200由第二質(zhì)量塊202和兩個(gè)扭轉(zhuǎn)諧振器201a、 201b組成；所述第二質(zhì)量塊202通過(guò)第一組扭桿204a、204b分別連接第一錨點(diǎn)203a和第二 錨點(diǎn)203b，錨點(diǎn)安裝在玻璃襯底上固定基座鍵合點(diǎn)上，使上層的機(jī)械結(jié)構(gòu)部分懸空在下層 的玻璃襯底部分之上；所述兩個(gè)扭轉(zhuǎn)諧振器201a、201b分別由第二組扭桿205a、205b和第 三組扭桿206a、206b、第一扭轉(zhuǎn)質(zhì)量塊211和第二扭轉(zhuǎn)質(zhì)量塊212、第一組電極207a、207b、 208a、208b、208c、208d 和第二組電極 209a、209b、210a、210b、210c、210d 組成；所述第二質(zhì) 量塊202通過(guò)第二組扭桿205a、205b和第三組扭桿206a、206b分別與第一扭轉(zhuǎn)質(zhì)量塊211 和第二扭轉(zhuǎn)質(zhì)量塊212相連，第一組電極207a、207b、208a、208b、208c、208d和第二組電極 209a、209b、210a、210b、210c、210d分別布置在第一扭轉(zhuǎn)質(zhì)量塊211和第二扭轉(zhuǎn)質(zhì)量塊212 的下面。扭轉(zhuǎn)諧振器驅(qū)動(dòng)采用雙邊驅(qū)動(dòng)，雙邊信號(hào)提取，驅(qū)動(dòng)時(shí)分別在第三組電極208a、 208b.210a.210b和第四組電極208c、208d、210c、210d上施加帶直流偏置的交流電壓，且第 三組電極208a、208b、210a、210b和第四組電極208c、208d、210c、210d上施加的直流電壓相 同，交流電壓反向。驅(qū)動(dòng)信號(hào)提取時(shí)利用差動(dòng)敏感電極207a、207b、209a、209b進(jìn)行驅(qū)動(dòng)信 號(hào)提取。如圖2所示，全解耦雙軸硅微諧振式加速度計(jì)100的每個(gè)線性諧振器子結(jié)構(gòu)由一 個(gè)橫梁103c、兩組完全相同且對(duì)稱(chēng)分布的杠桿107cl和107c2、兩組諧振梁112cl、112c2組 成。橫梁103c通過(guò)短直梁108cl、108c2分別與杠桿107cl、107c2—端連接，杠桿107cl、 107c2的另一端通過(guò)短直梁114cl、114c2與諧振梁112cl、112c2連接，杠桿107cl、107c2 的支點(diǎn)處通過(guò)短直梁115cl、115c2與固定基座109cl、109c2連接。諧振梁112cl、112c2的 另一端與固定基座113c連接，該固定基座113c鍵合在玻璃基座300上，使諧振梁112cl、 112c2懸空在玻璃基座300之上。諧振梁112cl、112c2上連接著梳齒架和活動(dòng)梳齒、固定梳 齒?；顒?dòng)梳齒布置在梳齒架上，在諧振梁的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)布置。固定梳齒直接布置在固定基座 110cl、110c2、110c3、110c4、lllcl、lllc2 上。固定基座分為固定驅(qū)動(dòng)基座 lllcl、lllc2 和 驅(qū)動(dòng)信號(hào)提取基座110cl、110c2、110c3、110c4。線性諧振器采用單邊靜電驅(qū)動(dòng)，單邊電容檢 測(cè)的工作方式，驅(qū)動(dòng)時(shí)在固定驅(qū)動(dòng)基座lllcl、lllc2上施加帶直流偏置的交流電壓，通過(guò) 驅(qū)動(dòng)信號(hào)提取基座IlOclU 10c2、110c3、110c4進(jìn)行驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)信號(hào)提取。 如圖3所示，玻璃基座300包括信號(hào)引線和金屬硅/玻璃鍵合點(diǎn)。信號(hào)引線包 括公共電極引線 302al、302a2 和 310a,310b,驅(qū)動(dòng)輸入引線 301al、301a2、301bl、301b2、 301cl、301c2、301dl、301d2 和 308a、308b、312a、312b，驅(qū)動(dòng)信號(hào)提取引線 303a、303b、303c、303d和309a、309b、311a、311b，地線313。金屬硅/玻璃鍵合點(diǎn)包括固定基座鍵合點(diǎn)304al、 304a2、304bl、304b2、304cl、304c2、304dl、304d2、307a、307b、307c、307d 和 314a,314b,驅(qū) 動(dòng)梳齒固定基座鍵合點(diǎn) 305al、305a2、305bl、305b2、305cI、305c2、305dl、305d2，驅(qū)動(dòng)信 號(hào)提取固定基座鍵合點(diǎn) 306al、306a2、306a3、306a4、306bl、306b2、306b3、306b4、306cl、 306c2、306c3、306c4、306dl、306d2、306d3、306d4。固定基座 104al、104a2、104bl、104b2、 104cl、104c2、104dl、104d2和203a、203b分別與下層玻璃襯底的對(duì)應(yīng)鍵合點(diǎn)304al、304a2、 304bl、304b2、304cI、304c2、304dl、304d2和314a、314b相連。全解耦 雙軸硅微諧振式加速 度計(jì)100的每個(gè)線性諧振器子結(jié)構(gòu)的固定基座110C1、110C2、110C3、110C4、111C1、111C2、 113c分別與下層玻璃襯底的對(duì)應(yīng)鍵合點(diǎn)306cl、306c2、306c3、306c4、305cl、305c2、307c相 連。全解耦雙軸硅微諧振式加速度計(jì)100在Y方向的第三線性諧振器子結(jié)構(gòu)IOlc的 驅(qū)動(dòng)固定基座lllcl、lllc2上施加帶直流偏置的交流驅(qū)動(dòng)電壓后，產(chǎn)生交變驅(qū)動(dòng)力，在交 變驅(qū)動(dòng)力的作用下，諧振梁112cl、112c2沿X軸發(fā)生相向的簡(jiǎn)諧振動(dòng)。通過(guò)驅(qū)動(dòng)信號(hào)提取固 定基座110cl、l 10C2、110C3、110C4將這種簡(jiǎn)諧振動(dòng)提取出來(lái)，然后再將信號(hào)通過(guò)一定控制 環(huán)節(jié)反饋給驅(qū)動(dòng)電壓，形成閉環(huán)自激控制系統(tǒng)，該閉環(huán)自激控制系統(tǒng)的頻率將鎖定在諧振 梁的固有頻率。當(dāng)有沿Y軸方向的加速度輸入時(shí)，第一質(zhì)量塊102將沿Y軸方向運(yùn)動(dòng)，加速 度引起的力Fgy通過(guò)橫梁103c傳遞到杠桿結(jié)構(gòu)105cl、105c2放大了輸入力，被放大了的力 作用在諧振梁112cl、112c2上，使諧振梁的諧振頻率發(fā)生變化，通過(guò)驅(qū)動(dòng)反饋梳齒檢測(cè)這 種頻率的變化量，并進(jìn)行信號(hào)處理，就得到需要測(cè)量的輸入加速度信號(hào)。由于沿Y軸的兩個(gè) 諧振器子結(jié)構(gòu)是對(duì)稱(chēng)分布的，因此，加速度引起的力對(duì)兩邊諧振器子結(jié)構(gòu)的作用一個(gè)是拉 伸，而另一個(gè)是壓縮，對(duì)兩邊諧振器子結(jié)構(gòu)頻率的影響一個(gè)是升高，另一個(gè)是降低，通過(guò)將 兩個(gè)諧振器子結(jié)構(gòu)頻率信號(hào)相減，可以更加準(zhǔn)確地得到沿Y軸方向輸入加速度的大小。對(duì) X軸方向的加速度測(cè)量與Y軸方向的測(cè)量方法是一致的，由于解耦梁的作用，當(dāng)X軸方向有 輸入加速度時(shí)，質(zhì)量塊不會(huì)對(duì)Y軸方向的諧振器子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響；同樣，在Y軸方向有輸入 時(shí)，質(zhì)量塊也不會(huì)對(duì)X軸方向的諧振器子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。因此這種全解耦雙軸硅微諧振式 加速度計(jì)能夠很好地隔離兩個(gè)軸向的交叉耦合影響，使得到的測(cè)量信號(hào)更加準(zhǔn)確。單軸硅微諧振式加速度計(jì)(敏感Z軸)200的扭擺諧振器201a的驅(qū)動(dòng)固定電極 208a、208b、208c、208d上施加帶直流偏置的交流驅(qū)動(dòng)電壓后，產(chǎn)生交變驅(qū)動(dòng)力，在交變驅(qū)動(dòng) 力的作用下，第一扭轉(zhuǎn)質(zhì)量塊211將繞內(nèi)扭桿205a、205b發(fā)生簡(jiǎn)諧扭擺振動(dòng)。通過(guò)驅(qū)動(dòng)信 號(hào)提取電極207a、207b將這種簡(jiǎn)諧扭擺振動(dòng)提取出來(lái)，然后再將信號(hào)通過(guò)一定控制環(huán)節(jié) 反饋給驅(qū)動(dòng)電壓，形成閉環(huán)自激控制系統(tǒng)，該閉環(huán)自激控制系統(tǒng)的頻率將鎖定在扭擺諧 振梁的固有頻率。當(dāng)有沿ζ軸方向的加速度輸入時(shí)，由于第二質(zhì)量塊202在外扭桿204a、 204b左右兩邊的質(zhì)量不相等，第一質(zhì)量塊102將沿繞外扭桿204a、204b轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致扭擺諧振 器201a的負(fù)剛度發(fā)生變化上，即扭擺諧振梁的閉環(huán)自激諧振頻率發(fā)生變化，通過(guò)驅(qū)動(dòng)反饋 梳齒檢測(cè)這種頻率的變化量，并進(jìn)行信號(hào)處理，就得到需要測(cè)量的輸入加速度信號(hào)。由于沿 ζ軸的兩個(gè)擺諧諧振器子結(jié)構(gòu)是對(duì)稱(chēng)分布的，因此，加速度引起的力對(duì)兩邊擺諧諧振器的閉 環(huán)自激諧振頻率一個(gè)是增加，而另一個(gè)是減少，通過(guò)將兩個(gè)扭擺諧振器頻率信號(hào)相減，就可 以更加準(zhǔn)確地得到沿Z軸方向輸入加速度的大小。
權(quán)利要求
1.一種三軸集成硅微諧振式加速度計(jì)，包括上層微加速度計(jì)結(jié)構(gòu)和下層玻璃基座 (300)；所述微加速度計(jì)結(jié)構(gòu)鍵合在玻璃基座(300)上，玻璃基座(300)上設(shè)有信號(hào)引線， 微加速度計(jì)結(jié)構(gòu)上的電極與相應(yīng)的信號(hào)引線連接，其特征在于所述上層微加速度計(jì)結(jié)構(gòu) 包括位于左邊的全解耦雙軸硅微諧振式加速度計(jì)(100)和位于右邊的單軸硅微諧振式加 速度計(jì)(200)；所述全解耦雙軸硅微諧振式加速度計(jì)(100)由四個(gè)完全相同的線性諧振器 子結(jié)構(gòu)(101a、101b、101c、IOld)和第一質(zhì)量塊(102)組成，四個(gè)線性諧振器子結(jié)構(gòu)(101a、 101b、101c、IOld)上下左右對(duì)稱(chēng)設(shè)置；第一質(zhì)量塊(102)分別通過(guò)第一組解耦梁(106al、 106a2、106bl、106b2、106cl、106c2、106dl、106d2)與四個(gè)線性諧振器子結(jié)構(gòu)(101a、101b、 IOlcUOld)連接，四個(gè)線性諧振器子結(jié)構(gòu)的橫梁(103a、103b、103c、103d)通過(guò)第二組解 耦梁(105al、105a2、105bl、105b2、105cl、105c2、105dl、105d2)與固定基座(104al、104a2、 104bl、104b2、104cl、104c2、104dl、104d2)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述三軸集成硅微諧振式加速度計(jì)，其特征在于所述第一橫梁 (103a)和第二橫梁(103b)在X軸方向運(yùn)動(dòng)；所述第三橫梁(103c)和第四橫梁(103d)在Y 軸方向運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述三軸集成硅微諧振式加速度計(jì)，其特征在于所述單軸硅微諧 振式加速度計(jì)(200)由第二質(zhì)量塊(202)和兩個(gè)扭轉(zhuǎn)諧振器(201a、201b)組成；所述第二 質(zhì)量塊(202)通過(guò)第一組扭桿(204a、204b)分別連接設(shè)于玻璃基座(300)上固定基座鍵合 點(diǎn)上的第一錨點(diǎn)(203a)和第二錨點(diǎn)(203b);所述兩個(gè)扭轉(zhuǎn)諧振器(201a、201b)分別由第二 組扭桿(205120 )和第三組扭桿(206a、20 )、第一扭轉(zhuǎn)質(zhì)量塊(211)和第二扭轉(zhuǎn)質(zhì)量塊 (212)、第一組電極(207a、207b、208a、208b、208c、208d)和第二組電極(209a、209b、210a、 210b、210c、210d)組成；所述第二質(zhì)量塊(202)通過(guò)第二組扭桿(205a、205b)和第三組扭 桿(206a、206b)分別與第一扭轉(zhuǎn)質(zhì)量塊(211)和第二扭轉(zhuǎn)質(zhì)量塊(212)相連，第一組電極 (207a、207b、208a、208b、208c、208d)和第二組電極(209a、209b、210a、210b、210c、210d)分 別設(shè)于第一扭轉(zhuǎn)質(zhì)量塊(211)和第二扭轉(zhuǎn)質(zhì)量塊(212)的下面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述三軸集成硅微諧振式加速度計(jì)，其特征在于所述固定基座 (104al、104a2、104bl、104b2、104cl、104c2、104dl、104d2)與下層玻璃基座(300)的對(duì)應(yīng)鍵 合點(diǎn)(304al、304a2、304bl、304b2、304cl、304c2、304dl、304d2)相連，第一錨點(diǎn)(203a)和第 二錨點(diǎn)(203b)分別與下層玻璃基座(300)的對(duì)應(yīng)鍵合點(diǎn)(314a、314b)相連。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種三軸集成硅微諧振式加速度計(jì)，包括上層微加速度計(jì)結(jié)構(gòu)和下層玻璃基座；所述微加速度計(jì)結(jié)構(gòu)鍵合在玻璃基座上,玻璃基座上設(shè)有信號(hào)引線，微加速度計(jì)結(jié)構(gòu)上的電極與相應(yīng)的信號(hào)引線連接，所述上層微加速度計(jì)結(jié)構(gòu)包括位于左邊的全解耦雙軸硅微諧振式加速度計(jì)和位于右邊的單軸硅微諧振式加速度計(jì)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、體積較小，交叉軸間機(jī)械耦合和電氣耦合較小，更利于加工和封裝。
文檔編號(hào)B81B3/00GK102147424SQ201110048609
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2011年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月1日
發(fā)明者李宏生, 李秀亮, 楊波, 王壽榮, 陳衛(wèi)衛(wèi), 黃麗斌 申請(qǐng)人:東南大學(xué)