包含具有工作频率的微机械谐振器的装置及扩展该频率的方法制造方法及图纸

用多晶硅表面微加工工艺制造一种弯曲振动的微机构谐振器，该谐振器采用非侵入的支持构件在３０～９０ＭＨｚ的ＶＨＦ频率取得高达８４００的Ｑ值。本发明专利技术还公开一种增加谐振器以及其它类似微机构谐振器操作频率的方法。方法的一个实施例称作差动信号法。方法的另一实施例称作微凹部下降法。支承构件包括形为梁的一个或多个扭转式支承簧（１６），这种梁由于四分之一波长阻力变换而可有效地使谐振器梁与其锚定件１８隔振，可尽可能减小锚定损耗，并可使谐振器达到高的Ｑ值，而且在ＶＨＦ频率范围内具有高度刚性。谐振器还包括一个或多个形成在弯曲谐振梁（１２）或底衬上的形为微凹部的间隔器（２６）。在操作时，微凹部（２６）确定谐振器的电容换能器间隙。当在驱动电极（２０）和谐振梁（１２）之间加上大的直流偏压时，该微凹部（２６）在弯曲谐振器梁（１２）和驱动电极（２０）之间形成预定的最小距离。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及包含微机械谐振器的装置，具体涉及包含具有操作频率的微机械谐振器的装置以及扩展该操作频率的方法。
技术介绍
贮能电路的机械振动元件例如晶体谐振器和SAW谐振器由于具有高的品质因素Q和极好的温度稳定性已广泛地应用于无线通信子系统中的频率选择和频率基准。然而这些装置体积大、一般要求精密的机加工，因而价格昂贵。最重要的是，这些机械元件由于是印刷电路片外边的元件，所以必须以插件模式连接于集成电子块，这样便造成外差式收发信机小型化和工作性能提高的严重瓶颈问题。近来年，已利用与集成电路相容的多晶硅表面微机械工艺提出其性能类似于宏结构谐振器的微机械谐振器(在英语中可简写为μresonator)，这种多晶硅微谐振器在真空中其Q值超过80000，其中心频率温度系数在-10ppm/℃范围(比消零法小好几倍)内，这种多晶硅微谐振器可以很好地用作小型化替用品，取代各种高Q值振荡器和滤波应用中的晶体。到今天为止已例示说明频率从几千赫到几十万千替的具有高Q值的折叠梁微谐振器(folded-beamuresonator)。然而对于通信应用需要更高频率的谐振器，例如在甚高频范围的中频(IF)滤波器。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含微机械谐振器的装置，该谐振器具有操作频率和在底衬上形成的谐振器梁，改进包括：非侵入式支承构件锚定在底衬上，以便将谐振器梁支承在底衬的上面，该支承构件包括至少一个扭转梁，该梁的尺寸等于谐振器操作频率的有效四分之一波长，其特征在于， 在谐振器梁的至少一个弯曲节点上固定至少一个扭转梁，使得该谐振梁在横向运动上基本上没有阻力；而且该谐振器是高Ｑ值谐振器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：CTC恩古芸，M麦科克代尔，K王，
申请(专利权)人：密执安大学评议会，
类型：发明
国别省市：US[美国]