MEMS谐振器制造技术

本发明专利技术公开了MEMS谐振器，其结构包括外壳、外接线、晶片、引线、敷银层和绝缘体，所述外接线设于所述外壳的下表面两侧，且所述外接线的顶部通过镶嵌的方式与所述外壳连接，所述绝缘体设于所述外壳的内底部，所述绝缘体与所述外壳镶嵌连接，且所述外接线的顶部镶嵌于所述绝缘体的内部，所述引线的另一端连接所述晶片，所述晶片设于所述外壳的内部上侧；所述晶片内包括驱动电极、固定梳齿、锚点、可动梳齿、传感电极、支撑梁、活动质量块，两组固定梳齿、可动梳齿和锚点，在进行工作的时候谐振效果更显著，同时也可以提升其抗干扰能力；在外接线和引线的连接处设置了绝缘体，可以很好的保护外艰险和引线的连接点，增加其使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
MEMS谐振器
本专利技术是MEMS谐振器，属于谐振器

技术介绍
MEMS谐振器是指通过微机电系统制作出的一种可编程的硅谐振器，属于我们通常所说的有源晶振。它是对传统石英晶振产品的一个升级更新换代，防震效果是前者的25倍，具有不受振动影响、不易碎的特点。MEMS谐振器的温度稳定性也比传统晶振更好，不受环境温度高低变化的影响。现有的谐振器设有一组固定梳齿、可动梳齿和锚点，谐振的效果不突出，抗干扰能力差。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的MEMS谐振器，其结构包括外壳、外接线、晶片、引线、敷银层和绝缘体，所述外接线设于所述外壳的下表面两侧，且所述外接线的顶部通过镶嵌的方式与所述外壳连接，所述绝缘体设于所述外壳的内底部，所述绝缘体与所述外壳镶嵌连接，且所述外接线的顶部镶嵌于所述绝缘体的内部，所述引线的另一端连接所述晶片，所述晶片设于所述外壳的内部上侧；所述晶片内包括驱动电极、固定梳齿、锚点、可动梳齿、传感电极、支撑梁、活动质量块，所述活动质量块设于所述晶片的中心部位，所述活动质量块的左右两侧连接所述可动梳齿，且所述可动梳齿的外侧与所述固定梳齿镶嵌连接，所述活动质量块的上下侧设有支撑梁，所述支撑梁靠近所述活动质量块的一端设置了锚点，所述晶片的左右两侧分别设置了驱动电极和传感电极。进一步地，所述晶片的两侧表面设有敷银层，所述引线分别连接于所述敷银层上。进一步地，所述外壳采用黄铜材质。进一步地，所述引线的底部设于所述绝缘体内，且所述外接线与所述引线的下端连接。进一步地，所述驱动电极和传感电极分别与左右两侧的固定梳齿连接。本专利技术的MEMS谐振器，有益效果如下：该谐振器内设置了两组固定梳齿、可动梳齿和锚点，在进行工作的时候谐振效果更显著，同时也可以提升其抗干扰能力；在外接线和引线的连接处设置了绝缘体，可以很好的保护外艰险和引线的连接点，增加其使用寿命。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术的MEMS谐振器的正面的剖面结构示意图；图2为本专利技术的MEMS谐振器的晶片的侧视图；图3为本专利技术的MEMS谐振器的晶片的结构示意图；图4为本专利技术的MEMS谐振器的电路图；图5为本专利技术的MEMS谐振器的梳齿剖面图及电容分布；图6为本专利技术的MEMS谐振器的动力学模型。图中：外壳1，外接线2，晶片3，引线4，敷银层5，绝缘体6，驱动电极7，固定梳齿8，锚点9，可动梳齿10，传感电极11，支撑梁12，活动质量块13。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。请参阅图1-图6，本专利技术提供1、MEMS谐振器，其结构包括外壳1、外接线2、晶片3、引线4、敷银层5和绝缘体6，所述外接线2设于所述外壳1的下表面两侧，且所述外接线2的顶部通过镶嵌的方式与所述外壳1连接，所述绝缘体6设于所述外壳1的内底部，所述绝缘体6与所述外壳1镶嵌连接，且所述外接线2的顶部镶嵌于所述绝缘体6的内部，所述引线4的另一端连接所述晶片3，所述晶片3设于所述外壳1的内部上侧；所述晶片3内包括驱动电极7、固定梳齿8、锚点9、可动梳齿10、传感电极11、支撑梁12、活动质量块13，所述活动质量块13设于所述晶片3的中心部位，所述活动质量块13的左右两侧连接所述可动梳齿10，且所述可动梳齿10的外侧与所述固定梳齿8镶嵌连接，所述活动质量块13的上下侧设有支撑梁12，所述支撑梁12靠近所述活动质量块13的一端设置了锚点9，所述晶片3的左右两侧分别设置了驱动电极7和传感电极11。所述晶片3的两侧表面设有敷银层5，所述引线4分别连接于所述敷银层5上。所述外壳1采用黄铜材质。所述引线4的底部设于所述绝缘体6内，且所述外接线2与所述引线4的下端连接。所述驱动电极7和传感电极11分别与左右两侧的固定梳齿8连接。请参阅图3，工作时，整体结构施加偏置电压，在驱动电极上施加驱动交变信号，梳齿之间产生静电力，导致活动质量块发生位移，使折叠梁产生形变，造成往复振动，当驱动电压产生的静电机激振力的频率和谐振器的固有频率接近时，整个谐振器就会发生谐振，检测端通过梳齿电极输出变化的电流。请参阅图4，电路中VD1、L1、C3~C5、V1组成晶体振荡电路，振荡频率为晶振的谐振频率，其发射极输出含有丰富的谐波成分，经V2放大后，在集电极由C7、L2构成谐振于88-108MHz的网络选出3倍频信号(即87~108MHz的信号最强)，再经V3放大；L3、C9选频后得到较理想的调频频段信号。请参阅图5，其中Crs，Csp，Crp分别为可动电极与固定电极中间的电容、固定电极与地之间的电容和可动电极与地之间的电容。可动梳齿的驱动电压与地相同，即Vr=0，可动电极与地之间就没有电容存在，即Crp=0。并且理想情况下忽略边缘效应，即Csp=0，只考虑Csp的存在，则梳齿可以简化为平行班电容器模型，来计算梳齿之间的静电力。请参阅图6，动力学方程可以表示为：mx+cx+kx=Fx其中c为结构阻尼系数，kx为结构的弹性系数，m为结构的等效质量。Fx为结构的受力，对于梳齿谐振器来说主要就是指横向静电力，当谐振器振动工作时，弹性梁的位移以及形变如图6所示。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点,对于本领域技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本专利技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本专利技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本专利技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本专利技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。本文档来自技高网...

【技术保护点】
MEMS谐振器，其结构包括外壳（1）、外接线（2）、晶片（3）、引线（4）、敷银层（5）和绝缘体（6），其特征在于：所述外接线（2）设于所述外壳（1）的下表面两侧，且所述外接线（2）的顶部通过镶嵌的方式与所述外壳（1）连接，所述绝缘体（6）设于所述外壳（1）的内底部，所述绝缘体（6）与所述外壳（1）镶嵌连接，且所述外接线（2）的顶部镶嵌于所述绝缘体（6）的内部，所述引线（4）的另一端连接所述晶片（3），所述晶片（3）设于所述外壳（1）的内部上侧；所述晶片（3）内包括驱动电极（7）、固定梳齿（8）、锚点（9）、可动梳齿（10）、传感电极（11）、支撑梁（12）、活动质量块（13），所述活动质量块（13）设于所述晶片（3）的中心部位，所述活动质量块（13）的左右两侧连接所述可动梳齿（10），且所述可动梳齿（10）的外侧与所述固定梳齿（8）镶嵌连接，所述活动质量块（13）的上下侧设有支撑梁（12），所述支撑梁（12）靠近所述活动质量块（13）的一端设置了锚点（9），所述晶片（3）的左右两侧分别设置了驱动电极（7）和传感电极（11）。

【技术特征摘要】
1.MEMS谐振器，其结构包括外壳（1）、外接线（2）、晶片（3）、引线（4）、敷银层（5）和绝缘体（6），其特征在于：所述外接线（2）设于所述外壳（1）的下表面两侧，且所述外接线（2）的顶部通过镶嵌的方式与所述外壳（1）连接，所述绝缘体（6）设于所述外壳（1）的内底部，所述绝缘体（6）与所述外壳（1）镶嵌连接，且所述外接线（2）的顶部镶嵌于所述绝缘体（6）的内部，所述引线（4）的另一端连接所述晶片（3），所述晶片（3）设于所述外壳（1）的内部上侧；所述晶片（3）内包括驱动电极（7）、固定梳齿（8）、锚点（9）、可动梳齿（10）、传感电极（11）、支撑梁（12）、活动质量块（13），所述活动质量块（13）设于所述晶片（3）的中心部位，所述活动质量块（13）的左右两侧连接所述可动梳齿（10），且所述可动梳齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴承萍，
申请(专利权)人：戴承萍，
类型：发明
国别省市：湖南,43