[发明专利]硅微谐振式加速度计

说明书

技术领域

本发明属于微电子机械系统的微惯性测量领域，具体涉及一种硅微谐振式加速度计。

背景技术

硅微谐振式加速度计具有稳定性高、分辨率高、动态范围大的特点，被认为是可以实现高精度测量的微电子机械系统(MEMS)惯性导航器件，在国防领域有着重要的应用。对于硅微谐振式加速度计高精度、小型化、高集成度的研究也得到开展。

然而，现有技术中的硅微谐振式加速度计存在着结构简单，解耦能力较弱、温度漂移、振动耦合等潜在问题。

发明内容

综上所述，确有必要提供一种能够克服上述问题的硅微谐振式加速度计。

一种硅微谐振式加速度计，主要包括：一玻璃基底；硅微机械结构键合在玻璃基底表面，所述硅微机械结构包括一质量块及四个硅微机械结构单元，所述质量块为一中心对称结构，所述四个硅微机械结构单元围绕所述质量块两两对称设置；每一硅微机械结构单元包括一组谐振式双端音叉、一组微机械杠杆及一组解耦导向支撑，所述解耦导向支撑一端与所述质量块连接接收惯性力，另一端与所述微机械光杆的一力输入端相连，通过微机械杠杆的一力输出端将接收的惯性力传递给所述谐振式双端音叉。

与现有技术相比较，本发明提供的硅微谐振式加速度计，通过对称设计的解耦导向支撑系统，有效降低了敏感轴和正交轴的惯性力输入耦合，通过优化设计的杠杆和双端音叉键合锚区结构，有效降低了由于微机械机构和玻璃基底膨胀系数不同带来的温漂，从而提高了所述硅微谐振式加速度计的灵敏度。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的双轴集成硅微谐振式加速度计顶层硅微机械结构和键合锚区的平面示意图。

图2为本发明第一实施例提供的双轴集成硅微谐振式加速度计解耦导向支撑局部示意图。

图3为本发明第一实施例提供的双轴集成硅微谐振式加速度计双轴解耦示意图。

图4为本发明第一实施例提供的双轴集成硅微谐振式加速度计整体等轴侧三维立体视图。

图5为图1所述硅微谐振式加速度计中微机械杠杆的结构示意图及等效模型示意图。

图6为本发明第二实施例提供的双轴集成硅微谐振式加速度计设计平面示意图。

图7为本发明第二实施例提供的双轴集成硅微谐振式加速度计设计三维等轴侧示意图。

主要元件符号说明