一种三轴MEMS陀螺仪制造技术

技术编号:24201535 阅读:42 留言:0更新日期:2020-05-20 12:56
本发明专利技术公开了一种三轴MEMS陀螺仪,包括基底;第一检测部,用于检测绕X方向的角速度;第二检测部和第三检测部,对称设置在第一检测部的两侧,分别和第一检测部相连,并被设置为能够提供方向相反的驱动力,以及能用于检测绕Y方向和绕Z方向的角速度;其中,X方向垂直于Y方向,Z方向垂直于X方向和Y方向;和悬挂装置,通过锚点组悬浮设置在基底上,并设置在第一检测部、第二检测部和第三检测部外侧,和第二检测部及第三检测部相连;悬挂装置被设置为能使得第二检测部和第三检测部发生沿Z方向的运动时,第二检测部和第三检测部保持平行于或大致平行于基底。本发明专利技术的三轴MEMS陀螺仪的结构紧凑、低成本,并能减弱或消除双倍频,其输出信号强。

A three axis MEMS gyroscope

【技术实现步骤摘要】
一种三轴MEMS陀螺仪
本专利技术涉及MEMS传感器领域,尤其涉及一种MEMS陀螺仪。
技术介绍
MEMS(Micro-Electro-Mechanical-Systems,微机电系统)技术是由传统半导体加工技术发展而来,利用半导体加工方式实现微机械结构、系统的制作,以实现特定的功能,其最小典型尺寸一般为微米级。MEMS技术的应用使得相关器件易于批量化生产,成本大幅降低,市场应用得以普及,同时也降低了功耗,提高了可靠性,进而又进一步推动了MEMS技术的发展。与传统半导体加工方式不同,MEMS加工过程有可能会用到深硅刻蚀,例如刻蚀深度可能会达到100-300um,需要对垂直度有精确的控制。很多MEMS器件还需要真空键合技术,以提高Q值,及对内部结构进行保护,例如MEMS陀螺仪和MEMS振荡器。MEMS材料也是多种多样,有可能会形成金属离子或颗粒污染,部分工序需要单独隔离。由于具有可动结构,应力问题是MEMS器件的最大问题,预防与解决应力问题贯穿了MEMS器件设计、加工、封测、应用的整个流程。MEMS陀螺仪的用途非常广泛,包括惯性导航、光学本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三轴MEMS陀螺仪,其特征在于,包括:/n基底;/n第一检测部,用于检测绕X方向的角速度;/n第二检测部和第三检测部,对称设置在第一检测部的两侧,分别和所述第一检测部相连,并被设置为能够提供方向相反的驱动力,以及能用于检测绕Y方向和绕Z方向的角速度;其中,X方向垂直于Y方向,Z方向垂直于X方向和Y方向;和/n悬挂装置,通过锚点组悬浮设置在所述基底上,并设置在所述第一检测部、第二检测部和第三检测部外侧,和所述第二检测部及所述第三检测部相连;所述悬挂装置被设置为能使得所述第二检测部和所述第三检测部发生沿Z方向的运动时,第二检测部和第三检测部保持平行于或大致平行于所述基底。/n

【技术特征摘要】
1.一种三轴MEMS陀螺仪,其特征在于,包括:
基底;
第一检测部,用于检测绕X方向的角速度;
第二检测部和第三检测部,对称设置在第一检测部的两侧,分别和所述第一检测部相连,并被设置为能够提供方向相反的驱动力,以及能用于检测绕Y方向和绕Z方向的角速度;其中,X方向垂直于Y方向,Z方向垂直于X方向和Y方向;和
悬挂装置,通过锚点组悬浮设置在所述基底上,并设置在所述第一检测部、第二检测部和第三检测部外侧,和所述第二检测部及所述第三检测部相连;所述悬挂装置被设置为能使得所述第二检测部和所述第三检测部发生沿Z方向的运动时,第二检测部和第三检测部保持平行于或大致平行于所述基底。


2.如权利要求1所述的三轴MEMS陀螺仪,其特征在于,所述悬挂装置包括对称设置的第一臂和第二臂;
所述第一臂包括第一臂第一区段、第一臂第二区段和第一臂第三区段,其中,第一臂第一区段和第一臂第二区段通过第一弹簧连接,第一臂第二区段和第一臂第三区段通过第二弹簧连接;
所述第二臂包括第二臂第一区段、第二臂第二区段和第二臂第三区段,其中第二臂第一区段和第二臂第二区段通过第三弹簧连接,第二臂第二区段和第二臂第三区段通过第四弹簧连接;
所述第一弹簧和第三弹簧对称设置在所述第二检测部的X方向对称轴上或X方向对称轴附近;所述第二弹簧和第四弹簧对称设置在所述第三检测部的X方向对称轴上或X方向对称轴附近;
所述第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧和第四弹簧在Y方向具有弹性。


3.如权利要求2所述的三轴MEMS陀螺仪,其特征在于,所述第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧和第四弹簧为折叠型弹簧。


4.如权利要求2所述的三轴MEMS陀螺仪,其特征在于,所述悬挂装置还包括对称设置的第三臂和第四臂;所述第三臂的两端分别与第一臂第一区段和第二臂第一区段连接,所述第四臂的两端分别与第一臂第三区段和第二臂第三区段连接。


5.如权利要求4所述的三轴MEMS陀螺仪,其特征在于,所述第三臂分别通过第一连接梁、第二连接梁与第一角部锚点、第二角部锚点连接;所述第四臂分别通过第三连接梁、第四连接梁与第三角部锚点、第四角部锚点连接;
第一连接梁、第二连接梁、第三连接梁和第四连接梁被设置为能增加所述悬挂装置在X方向的刚度。


6.如权利要求2所述的三轴MEMS陀螺仪,其特征在于,所述第一臂第二区段、所述第二臂第二区段分别通过连接梁和设置在基底上的第一中间锚点、第二中间锚点连接。


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【专利技术属性】
技术研发人员:王辉
申请(专利权)人:无锡莱斯能特科技有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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