[发明专利]具有单质量块的微机械三轴加速计

权利要求书

1.一种惯性测量系统，包括：

器件层，包含形成在x-y平面中的单质量块三轴加速计，所述单质量块三轴加速计围绕单个中心锚悬吊，所述单质量块三轴加速计包括单独的x轴挠曲支承部、y轴挠曲支承部和z轴挠曲支承部；

其中，所述x轴挠曲支承部和所述y轴挠曲支承部关于所述单个中心锚对称，所述z轴挠曲部关于所述单个中心锚不对称；

帽晶片，粘合到所述器件层的第一表面；以及

孔晶片，粘合到所述器件层的第二表面，其中，所述帽晶片和所述孔晶片被配置为封装所述单质量块三轴加速计。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述三轴加速计包括面内x轴加速计感应电极和面内y轴加速计感应电极。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述面内x轴加速计感应电极和所述面内y轴加速计感应电极关于所述单个中心锚对称。

4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述三轴加速计包括面外z轴加速计感应电极。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述三轴加速计的形状为矩形，且关于y轴的长度大于关于x轴或z轴的长度。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述x轴挠曲支承部、所述y轴挠曲支承部和所述z轴挠曲支承部具有高面外刚度。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述单质量块包括包围面内x轴加速计感应电极、面内y轴加速计感应电极、x轴挠曲支承部、y轴挠曲支承部和z轴挠曲支承部的外部。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述三轴加速计包括微机械整体式三轴加速计。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述器件层包括形成在x-y平面中的与所述三轴加速计相邻的三轴陀螺仪。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述帽晶片和所述孔晶片被配置为封装所述单质量块三轴加速计和所述三轴陀螺仪。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述三轴加速计和所述三轴陀螺仪被配置为共用相同的封装腔体。

12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述器件层包括形成在x-y平面中的与所述三轴加速计相邻的单质量块三轴陀螺仪，所述单质量块三轴陀螺仪包括：

主质量块部分，围绕单个中心锚悬吊，所述主质量块部分包括朝所述三轴陀螺仪传感器的边缘向外延伸的放射状部分；

中心悬吊系统，被配置为从所述单个中心锚悬吊所述三轴陀螺仪；以及

驱动电极，包括可移动部分和静止部分，所述可移动部分耦合到所述放射状部分，其中，所述驱动电极和所述中心悬吊系统被配置为使所述三轴陀螺仪关于垂直于x-y平面的z轴以一驱动频率进行振荡。

13.根据权利要求12所述的系统，包括对称的x轴质量块部分，所述x轴质量块部分被配置为响应于z轴角运动而沿x轴反相运动。

14.根据权利要求12所述的系统，包括z轴陀螺仪耦合挠曲支承部，所述z轴陀螺仪耦合挠曲支承部被配置为耦合所述x轴质量块部分且抵抗同相运动。

15.一种微机械整体式惯性传感器装置，包括：

单质量块三轴加速计，形成在器件层的x-y平面中，围绕单个中心锚悬吊，所述单质量块三轴加速计包括单独的x轴挠曲支承部、y轴挠曲支承部和z轴挠曲支承部；并且

其中，所述x轴挠曲支承部和所述y轴挠曲支承部关于所述单个中心锚对称，且所述z轴挠曲部关于所述单个中心锚不对称。

16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述三轴加速计包括面内x轴加速计感应电极和面内y轴加速计感应电极。

17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述面内x轴加速计感应电极和所述面内y轴加速计感应电极关于所述单个中心锚对称。

18.根据权利要求16所述的装置，其中，所述三轴加速计包括面外z轴加速计感应电极。