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MEMS谐振器制造技术

技术编号:40740150 阅读:4 留言:0更新日期:2024-03-25 20:00
本申请公开了一种MEMS谐振器,包括振臂以及电极组,振臂与电极组之间设有均匀间隙的第一锯齿部以及第二锯齿部,第一锯齿部包括与振臂连接的第一齿,第二锯齿部包括与电极组连接的第二齿,第一齿与第二齿沿第一轴线方向交错排列,第一齿和第二齿均包括第一面、第二面以及第三面,第一面平行于第一轴线方向,第二面和/或第三面与第三轴线方向具有夹角,静止的振臂平行于第一轴线,当电极组被施加信号后,振臂围绕与第一轴线方向垂直的第二轴线方向而相对于电极组摆动。本申请有效降低MEMS谐振器由于DC电压波动以及因外力变化导致静电负刚度的变化,降低MEMS谐振器对DC电压波动以及振臂与电极之间的距离敏感性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及微机电系统,具体涉及一种mems谐振器。


技术介绍

1、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,这种器件的一个示例是mems谐振器,其可以应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,当偏压施加到电极组时,则电荷积聚在电极上,这在电极与积聚在mems谐振器上的相反电荷之间产生静电力,通过向电极组施加时变电压信号(通常与dc电压组合),可以产生时变静电力,从而导致mems谐振器振荡。

2、相关技术中,mems谐振器于静电力驱动下的板体,由于dc电压波动,板体之间产生了静电力变化,导致静电负刚度变化,从而影响了mems谐振器的谐振频率,另一方面,基于外力如封装应力导致的电极和振臂之间间隙的变化,也会导致各板体的静电力产生变化,从而导致mems谐振器静电负刚度的变化,即改变了mems谐振器系统的谐振频率,这种mems谐振器的输出频率对dc电压波动和外力变化较为敏感的不良现象需要改变。


技术实现思路

1、鉴于此,本申请提供一种mems谐振器,以保证mems谐振器稳定的频率输出。

2、为实现以上目的,采用的技术方案为:

3、一种mems谐振器,包括:振臂以及电极组,所述振臂与所述电极组之间设有保持有均匀的间隙的第一锯齿部以及第二锯齿部,所述第一锯齿部包括与所述振臂连接的第一齿,所述第二锯齿部包括与所述电极组连接的第二齿,所述第一齿与所述第二齿沿第一轴线方向交错排列,所述第一齿和所述第二齿均包括第一面、第二面以及第三面,所述第一面平行于所述第一轴线方向,所述第二面和/或所述第三面与第三轴线方向具有夹角,静止的所述振臂平行于所述第一轴线方向,当所述电极组被施加信号后,所述振臂围绕与所述第一轴线方向垂直的第二轴线方向而相对于所述电极组摆动,所述第一轴线方向、所述第二轴线方向和所述第三轴线方向相互垂直。

4、本申请进一步设置为:所述电极组包括驱动电极,所述驱动电极位于所述振臂的一侧,所述第二锯齿部连接在所述驱动电极面向所述振臂的一侧;所述电极组包括感测电极,所述感测电极位于相邻的所述振臂之间,所述第二锯齿部连接在所述感测电极的两侧。

5、本申请进一步设置为:所述第二面和所述第三面均为弧形面。

6、本申请进一步设置为:所述第二面朝向所述第三面凹陷和/或所述第三面朝向所述第二面凹陷。

7、本申请进一步设置为:所述第二面朝向所述第三面隆起和/或所述第三面朝向所述第二面隆起。

8、本申请进一步设置为:所述第二面和所述第三面均为平面,当所述第二面或所述第三面平行于所述第三轴线方向时,所述第一齿和所述第二齿在所述第二轴线方向上的平面投影为直角三角形。

9、本申请进一步设置为:所述第一齿和所述第二齿还均包括第四面,所述第四面平行于所述第一轴线方向且与所述第一面保持有一定距离,所述第二面和所述第三面沿所述第三轴线方向对称排列,且分别连接所述第一面和所述第四面。

10、本申请进一步设置为:所述第二面和所述第三面均包括平面段、斜面段以及直面段,所述平面段沿所述第三轴线方向垂直的连接在所述第一面上,所述斜面段连接在所述平面段上且朝向所述第四面倾斜,所述直面段沿所述第三轴线方向延展,且分别连接所述斜面段与所述第四面。

11、本申请进一步设置为:所述第一面沿所述第一轴线方向延展的长度小于所述第三面沿所述第三轴线方向延展的长度。

12、本申请进一步设置为:交错的所述第一齿的第二面与所述第二齿的第二面具有所述间隙,以及交错的所述第一齿的第三面与所述第二齿的第三面具有所述间隙。

13、综上所述,与现有技术相比,本申请公开了一种mems谐振器,振臂与电极组之间设有保持有均匀的间隙的第一锯齿部以及第二锯齿部,第一锯齿部包括与振臂连接的第一齿,第二锯齿部包括与电极组连接的第二齿,且第一齿与第二齿沿第一轴线方向交错排列,第一齿和第二齿均包括第一面、第二面以及第三面,第一面平行于所述第一轴线方向,第二面和/或第三面与第三轴线方向具有夹角,第一轴线方向、第二轴线方向和第三轴线方向相互垂直,其中,静止的振臂平行于第一轴线方向,而当电极组被施加信号后,则振臂围绕与第一轴线方向垂直的第二轴线方向而相对于电极组摆动。

14、通过上述设置,可以有效的降低mems谐振器由于dc电压波动以及因外力变化而产生的静电负刚度的变化,可以使mems谐振器对施加的dc电压波动以及振臂与电极之间的距离敏感性降低,使得mems谐振器能够承受间隙宽度的更多变化,亦能够适应宽范围的dc电压波动,从而降低mems谐振器的谐振频率变化幅度,保证mems谐振器的频率输出稳定。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种MEMS谐振器,其特征在于,包括:振臂以及电极组,所述振臂与所述电极组之间设有保持有均匀的间隙的第一锯齿部以及第二锯齿部,所述第一锯齿部包括与所述振臂连接的第一齿,所述第二锯齿部包括与所述电极组连接的第二齿,所述第一齿与所述第二齿沿第一轴线方向交错排列,所述第一齿和所述第二齿均包括第一面、第二面以及第三面,所述第一面平行于所述第一轴线方向,所述第二面和/或所述第三面与第三轴线方向具有夹角,静止的所述振臂平行于所述第一轴线方向,当所述电极组被施加信号后,所述振臂围绕与所述第一轴线方向垂直的第二轴线方向而相对于所述电极组摆动,所述第一轴线方向、所述第二轴线方向和所述第三轴线方向相互垂直。

2.如权利要求1所述的MEMS谐振器,其特征在于,所述电极组包括驱动电极,所述驱动电极位于所述振臂的一侧,所述第二锯齿部连接在所述驱动电极面向所述振臂的一侧;所述电极组包括感测电极,所述感测电极位于相邻的所述振臂之间,所述第二锯齿部连接在所述感测电极的两侧。

3.如权利要求1所述的MEMS谐振器,其特征在于,所述第二面和所述第三面均为弧形面。

4.如权利要求3所述的MEMS谐振器,其特征在于,所述第二面朝向所述第三面凹陷和/或所述第三面朝向所述第二面凹陷。

5.如权利要求3所述的MEMS谐振器,其特征在于,所述第二面朝向所述第三面隆起和/或所述第三面朝向所述第二面隆起。

6.如权利要求1所述的MEMS谐振器,其特征在于,所述第二面和所述第三面均为平面,当所述第二面或所述第三面平行于所述第三轴线方向时,所述第一齿和所述第二齿在所述第二轴线方向上的平面投影为直角三角形。

7.如权利要求1所述的MEMS谐振器,其特征在于,所述第一齿和所述第二齿还均包括第四面,所述第四面平行于所述第一轴线方向且与所述第一面保持有一定距离,所述第二面和所述第三面沿所述第三轴线方向对称排列,且分别连接所述第一面和所述第四面。

8.如权利要求7所述的MEMS谐振器,其特征在于,所述第二面和所述第三面均包括平面段、斜面段以及直面段,所述平面段沿所述第三轴线方向垂直的连接在所述第一面上,所述斜面段连接在所述平面段上且朝向所述第四面倾斜,所述直面段沿所述第三轴线方向延展,且分别连接所述斜面段与所述第四面。

9.如权利要求3至8任一项所述的MEMS谐振器,其特征在于,所述第一面沿所述第一轴线方向延展的长度小于所述第三面沿所述第三轴线方向延展的长度。

10.如权利要求3至8任一项所述的MEMS谐振器,其特征在于,交错的所述第一齿的第二面与所述第二齿的第二面具有所述间隙,以及交错的所述第一齿的第三面与所述第二齿的第三面具有所述间隙。

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【技术特征摘要】

1.一种mems谐振器,其特征在于,包括:振臂以及电极组,所述振臂与所述电极组之间设有保持有均匀的间隙的第一锯齿部以及第二锯齿部,所述第一锯齿部包括与所述振臂连接的第一齿,所述第二锯齿部包括与所述电极组连接的第二齿,所述第一齿与所述第二齿沿第一轴线方向交错排列,所述第一齿和所述第二齿均包括第一面、第二面以及第三面,所述第一面平行于所述第一轴线方向,所述第二面和/或所述第三面与第三轴线方向具有夹角,静止的所述振臂平行于所述第一轴线方向,当所述电极组被施加信号后,所述振臂围绕与所述第一轴线方向垂直的第二轴线方向而相对于所述电极组摆动,所述第一轴线方向、所述第二轴线方向和所述第三轴线方向相互垂直。

2.如权利要求1所述的mems谐振器,其特征在于,所述电极组包括驱动电极,所述驱动电极位于所述振臂的一侧,所述第二锯齿部连接在所述驱动电极面向所述振臂的一侧;所述电极组包括感测电极,所述感测电极位于相邻的所述振臂之间,所述第二锯齿部连接在所述感测电极的两侧。

3.如权利要求1所述的mems谐振器,其特征在于,所述第二面和所述第三面均为弧形面。

4.如权利要求3所述的mems谐振器,其特征在于,所述第二面朝向所述第三面凹陷和/或所述第三面朝向所述第二面凹陷。

5.如权利要求3所述的mems谐振器,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱怀远谢国伟李明朱彩伟
申请(专利权)人:麦斯塔微电子深圳有限公司
类型:发明
国别省市:

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