【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种微机电陀螺仪，尤其涉及一种具正交补偿功能的mems陀螺仪，属于半导体集成器件领域。
技术介绍
1、mems（micro electro-mechanical system）是指微型化的器件或器件的组合，把电子的与机械的、光学的或其它的功能相结合的综合集成系统。采用微型结构，使之在极小的空间内达到智能化的功效。
2、微机械陀螺仪基于科里奥利力（coriolis force）的原理，在有初始速度的情况下，当有角速度输入的时，产生的科里奥利力可以使得物体在垂直于初始速度和角速度的方向上产生一个位移，从而实现对角速度的检测。电容式三轴微机械陀螺仪以半导体微米级尺寸加工技术为基础，具有效率高、精度高、不发热、响应速度快、能量损失小等优点。在现阶段，mems陀螺仪已经广泛应用于智能手机、平板、手表等消费电子产品，如体感游戏，摔倒检测等。近年来随着汽车智能化的需要，mems陀螺仪所组成的惯导系统逐渐开始发展。
3、由于设计缺陷、加工误差等因素的存在，在角速度检测的过程中，可能会产生一个和科里奥利力相位差为90°的信号，这种信号降低了陀螺仪的检测精度，使得陀螺仪产生了正交误差。为了进一步提升mems陀螺仪的精度和检测能力。目前普遍方案是采用一定方式对正交误差信号进行补偿，如通过电路相敏解调来抑制正交误差信号，也可以通过电荷注入的方式解调出正交信号再回到检测前放形成反馈。但是在实际中，正交误差信号和解调器误差信号的相位差存在误差残留，这导致电路方面很难精准控制相位去除正交误差的影响。
4、基于
技术实现思路
1、本专利技术的目的旨在提出一种具正交补偿功能的mems陀螺仪，解决x轴y轴的陀螺仪相关面外位移精度修正的问题。
2、本专利技术实现上述目的的一个技术解决方案是，具正交补偿功能的mems陀螺仪，由多晶硅结构层、多晶硅梳齿电极和检测电极构成，其中多晶硅结构层设为单个质量块，两片检测电极并排分隔设于质量块底侧，质量块对应y轴的一对边成型有朝外的梳齿部，任一侧梳齿部与同侧的多晶硅梳齿电极悬空啮合，其特征在于：在检测电极之间设有两个长条形且相对独立的正交补偿电极，并在其中之一的正交补偿电极上施加直流电压，所述质量块中部开设有一个与两个正交补偿电极均部分重合的直槽。
3、上述具正交补偿功能的mems陀螺仪，进一步地，所述直槽为与正交补偿电极等长的矩形槽；直槽的一条直边与一个正交补偿电极的中线重合，直槽的另一条直边与另一个正交补偿电极的中线重合。
4、上述具正交补偿功能的mems陀螺仪，进一步地，所述质量块通过四角外延的导臂和锚点固定于衬底上，且质量块悬浮于检测电极之上。
5、本专利技术实现上述目的的另一个技术解决方案是，具正交补偿功能的mems陀螺仪，由多晶硅结构层、多晶硅梳齿电极和检测电极构成，其中多晶硅结构层设为两个质量块，且每个质量块底侧各设有一片检测电极，两个检测电极按质量块覆盖范围最大化并排分隔而设，每个质量块对应y轴的一对边成型有朝外的梳齿部，任一侧梳齿部与同侧的多晶硅梳齿电极悬空啮合，其特征在于：在每个质量块底侧设有两个长条形且相对独立的正交补偿电极，并在其中之一的正交补偿电极上施加直流电压，各质量块中部开设有一个与自身底侧两个正交补偿电极均部分重合的直槽。
6、上述具正交补偿功能的mems陀螺仪，进一步地，两个质量块所分别对应的两组多晶硅梳齿电极注入的交流信号相位异步，两个质量块受驱沿y轴方向往复运动且方向相反。
7、上述具正交补偿功能的mems陀螺仪，进一步地，两个质量块相靠近的两角之间通过外延的导臂和锚点固定于衬底上，两个质量块悬浮于检测电极之上且相对锚点呈跷跷板式连接。
8、应用本专利技术的mems陀螺仪，具备突出的实质性特点和如下显著的进步性：在无需外加电路补偿的情况下，从mems器件本身结构出发，在合适位置增加正交补偿电极并提供面向结构层促进平稳位移的静电力，从源头降低了正交误差的影响，提高了陀螺仪在x轴、y轴的角速度检测精度。
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1.具正交补偿功能的MEMS陀螺仪，由多晶硅结构层、多晶硅梳齿电极和检测电极构成，其中多晶硅结构层设为单个质量块，两片检测电极并排分隔设于质量块底侧，质量块对应Y轴的一对边成型有朝外的梳齿部，任一侧梳齿部与同侧的多晶硅梳齿电极悬空啮合，其特征在于：在检测电极之间设有两个长条形且相对独立的正交补偿电极，并在其中之一的正交补偿电极上施加直流电压，所述质量块中部开设有一个与两个正交补偿电极均部分重合的直槽。
2.根据权利要求1所述具正交补偿功能的MEMS陀螺仪，其特征在于：所述直槽为与正交补偿电极等长的矩形槽；直槽的一条直边与一个正交补偿电极的中线重合，直槽的另一条直边与另一个正交补偿电极的中线重合。
3.根据权利要求1所述具正交补偿功能的MEMS陀螺仪，其特征在于：所述质量块通过四角外延的导臂和锚点固定于衬底上，且质量块悬浮于检测电极之上。
4.具正交补偿功能的MEMS陀螺仪，由多晶硅结构层、多晶硅梳齿电极和检测电极构成，其中多晶硅结构层设为两个质量块，且每个质量块底侧各设有一片检测电极，两个检测电极按质量块覆盖范围最大化并排分隔而设，每个质量块对
5.根据权利要求4所述具正交补偿功能的MEMS陀螺仪，其特征在于：两个质量块所分别对应的两组多晶硅梳齿电极注入的交流信号相位异步，两个质量块受驱沿Y轴方向往复运动且方向相反。
6.根据权利要求4所述具正交补偿功能的MEMS陀螺仪，其特征在于：两个质量块相靠近的两角之间通过外延的导臂和锚点固定于衬底上，两个质量块悬浮于检测电极之上且相对锚点呈跷跷板式连接。
...【技术特征摘要】
1.具正交补偿功能的mems陀螺仪，由多晶硅结构层、多晶硅梳齿电极和检测电极构成，其中多晶硅结构层设为单个质量块，两片检测电极并排分隔设于质量块底侧，质量块对应y轴的一对边成型有朝外的梳齿部，任一侧梳齿部与同侧的多晶硅梳齿电极悬空啮合，其特征在于：在检测电极之间设有两个长条形且相对独立的正交补偿电极，并在其中之一的正交补偿电极上施加直流电压，所述质量块中部开设有一个与两个正交补偿电极均部分重合的直槽。
2.根据权利要求1所述具正交补偿功能的mems陀螺仪，其特征在于：所述直槽为与正交补偿电极等长的矩形槽；直槽的一条直边与一个正交补偿电极的中线重合，直槽的另一条直边与另一个正交补偿电极的中线重合。
3.根据权利要求1所述具正交补偿功能的mems陀螺仪，其特征在于：所述质量块通过四角外延的导臂和锚点固定于衬底上，且质量块悬浮于检测电极之上。
4.具正交补偿功能的mems陀螺...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄宇浩，
申请(专利权)人：苏州感测通信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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