MEMS谐振器及其振臂组件制造技术

本申请公开了一种MEMS谐振器及其振臂组件；其中，所述MEMS谐振器振臂组件包括锚固件和振臂；振臂于长度方向上间隔设置有固定端和自由端；所述固定端与所述锚固件连接，所述振臂被配置为靠近所述固定端的根部区域以及靠近所述自由端的头部区域，所述头部区域的质量大于所述根部区域的质量。本申请通过将振臂沿所述振臂长度方向划分成靠近固定端的根部区域和靠近自由端的头部区域，使头部区域的质量大于根部区域的质量，从而利用这一质量分布特征降低了工艺偏差对谐振频率的影响。征降低了工艺偏差对谐振频率的影响。征降低了工艺偏差对谐振频率的影响。

【技术实现步骤摘要】
MEMS谐振器及其振臂组件


[0001]本申请涉及微机电系统的
，特别是涉及一种MEMS谐振器及其振臂组件。

技术介绍

[0002]微机电系统(MEMS，Micro
‑
Electro
‑
Mechanical System)，也叫做微电子机械系统、微系统、微机械等，指尺寸在几毫米乃至更小的高科技装置。微机电系统是集微传感器、微执行器、微机械结构、微电源、微能源、信号处理和控制电路、高性能电子集成器件、接口、通信等于一体的微型器件或系统。
[0003]微机电系统(MEMS)器件目前正被开发用于各种各样的应用。这种器件的一个示例是MEMS谐振器，其可以用在电子设备的定时电路中。MEMS谐振器系统通常包括多个电极以驱动MEMS谐振器。当偏压施加到驱动电极时，电荷积聚在电极上，这在电极和积聚在MEMS谐振器上的相反电荷之间产生静电力。通过向驱动电极施加时变电压信号，通常与DC电压组合，可以产生时变静电力，其导致MEMS谐振器振荡。
[0004]由于MEMS谐振器还没有统一的微结构加工工艺，即使是针对同一类型的产品加工工艺流程和标准也各不相同，因此MEMS谐振器常因为加工偏差而导致谐振频率产生较大偏差。

技术实现思路

[0005]本申请主要解决的技术问题是提供一种MEMS谐振器及其振臂组件，以解决现有技术中MEMS谐振器因加工偏差而导致谐振频率产生较大偏差的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：
[0007]提供一种MEMS谐振器振臂组件，其包括：
[0008]锚固件；
[0009]振臂，所述振臂于长度方向上间隔设置有固定端和自由端；所述固定端与所述锚固件连接，所述振臂被配置为靠近所述固定端的根部区域以及靠近所述自由端的头部区域，所述头部区域的质量大于所述根部区域的质量。
[0010]其中，所述振臂具有一宽度变化段，在至少部分所述宽度变化段内，所述振臂的宽度在从所述固定端到所述自由端的方向上逐渐增加。
[0011]其中，所述振臂的宽度逐渐增加部分的长度不小于所述振臂的总长度的十分之一。
[0012]其中，所述宽度变化段位于所述根部区域和所述头部区域内，或者所述宽度变化段仅位于所述头部区域内。
[0013]其中，所述宽度变化段呈楔形设置或盘形设置。
[0014]其中，所述振臂还具有一宽度恒定段，所述宽度恒定段位于所述宽度变化段朝向所述固定端的一侧，并与所述宽度变化段连接；在所述宽度恒定段内，所述振臂的宽度沿所述振臂的长度方向保持恒定。
[0015]其中，所述MEMS谐振器振臂组件还包括耦接梁，所述锚固件和所述振臂沿所述振臂的宽度方向间隔设置，所述固定端通过所述耦接梁与所述锚固件连接。
[0016]其中，所述振臂的数量为至少两个，所述至少两个振臂沿所述振臂的长度方向彼此连接，和/或沿所述振臂的宽度方向彼此间隔；其中，所述至少两个振臂与同一所述锚固件连接。
[0017]本申请另一方面提供了一种MEMS谐振器，其包括驱动电极、感应电极以及上述的MEMS谐振器振臂组件；其中，所述驱动电极与所述感应电极间隔对置，所述振臂位于所述驱动电极与所述感应电极之间。
[0018]其中，所述驱动电极与所述感应电极分别与所述振臂的表面间隙设置。
[0019]本申请的有益效果是：区别于现有技术，本申请通过将振臂沿所述振臂长度方向划分成靠近固定端的根部区域和靠近自由端的头部区域，使头部区域的质量大于根部区域的质量，从而利用这一质量分布特征降低了工艺偏差对谐振频率的影响。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本申请提供的第一实施例中MEMS谐振器振臂组件的结构示意图；
[0022]图2是本申请提供的第二实施例中MEMS谐振器振臂组件的结构示意图；
[0023]图3是本申请提供的第三实施例中MEMS谐振器振臂组件的结构示意图；
[0024]图4是本申请提供的第四实施例中MEMS谐振器振臂组件的结构示意图；
[0025]图5是本申请提供的第五实施例中MEMS谐振器振臂组件的结构示意图；
[0026]图6是本申请提供的第六实施例中MEMS谐振器振臂组件的结构示意图；
[0027]图7是本申请提供的第七实施例中MEMS谐振器振臂组件的结构示意图；
[0028]图8是本申请提供的第八实施例中MEMS谐振器振臂组件的结构示意图；
[0029]图9是本申请提供的第九实施例中MEMS谐振器振臂组件的结构示意图；
[0030]图10是本申请提供的第十实施例中MEMS谐振器的结构示意图；
[0031]图11是本申请提供的第十一实施例中MEMS谐振器的结构示意图；
[0032]图12是本申请提供的第十二实施例中MEMS谐振器的结构示意图；
[0033]图13是本申请提供的第十三实施例中MEMS谐振器的结构示意图；
[0034]图14是本申请提供的第十四实施例中MEMS谐振器的结构示意图；
[0035]图15是本申请提供的第十五实施例中MEMS谐振器的结构示意图；
[0036]图16是本申请提供的第十六实施例中MEMS谐振器的结构示意图；
[0037]图17是本申请提供的第十七实施例中MEMS谐振器的结构示意图；
[0038]图18是本申请提供的第十八实施例中MEMS谐振器的结构示意图；
[0039]图19是本申请提供的MEMS谐振器振臂组件的工艺偏差与频率变化关系表。
具体实施方式
[0040]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0041]本申请实施例中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。本申请实施例中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MEMS谐振器振臂组件，其特征在于，包括：锚固件；振臂，所述振臂于长度方向上间隔设置有固定端和自由端；所述固定端与所述锚固件连接，所述振臂被配置为靠近所述固定端的根部区域以及靠近所述自由端的头部区域，所述头部区域的质量大于所述根部区域的质量。2.根据权利要求1所述的MEMS谐振器振臂组件，其特征在于，所述振臂具有一宽度变化段，在至少部分所述宽度变化段内，所述振臂的宽度在从所述固定端到所述自由端的方向上逐渐增加。3.根据权利要求2所述的MEMS谐振器振臂组件，其特征在于，所述振臂的宽度逐渐增加部分的长度不小于所述振臂的总长度的十分之一。4.根据权利要求2所述的MEMS谐振器振臂组件，其特征在于，所述宽度变化段位于所述根部区域和所述头部区域内，或者所述宽度变化段仅位于所述头部区域内。5.根据权利要求2所述的MEMS谐振器振臂组件，其特征在于，所述宽度变化段呈楔形设置或盘形设置。6.根据权利要求2所述的MEMS谐振器振臂组件，其特征在于，所述振臂还...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷永庆，蒋铠宇，吴振云，
申请(专利权)人：麦斯塔微电子深圳有限公司，
类型：新型
国别省市：