[发明专利]内外电极间隙精确控制的微半球谐振陀螺仪及其加工方法

摘要

本发明公开一种内外电极间隙精确控制的微半球谐振陀螺仪，包括玻璃衬底、玻璃盖帽、密封墙、多晶硅微半球谐振子、基准电极、八个悬空的内电极、八个第一支撑柄、八个支撑柱、十六个外电极、环形电极、第一电极孔、八个第二电极孔、十六个第三电极孔和第四电极孔。本发明采用内、外电极以及环形电极结合，适用于全角模式的控制电路，可以提高陀螺测量的精度和范围。本发明通过精细电极的加工工艺实现了对电极间隙的精确控制，同时增大了电极的电容，提高了驱动的效率和测量的灵敏度。本发明实现了陀螺仪的晶圆级真空封装，性能优良，在高精度的姿态角测量上有较大的应用潜力。

主权项

一种内外电极间隙精确控制的微半球谐振陀螺仪，其特征在于：包括玻璃衬底、玻璃盖帽、密封墙、多晶硅微半球谐振子、基准电极、八个悬空的内电极、八个第一支撑柄、八个支撑柱、十六个外电极、环形电极、第一电极孔、八个第二电极孔、十六个第三电极孔和第四电极孔；玻璃衬底、玻璃盖帽和密封墙组成密封空腔结构，多晶硅微半球谐振子球面向下设在空腔结构内，八个悬空的内电极呈半球形均匀分布在多晶硅微半球谐振子内，八个支撑柱均匀分布在多晶硅微半球谐振子外周，八个内电极和八个支撑柱一一对应，且每组内电极和支撑柱顶端均通过一个第一支撑柄连接；基准电极顶端与多晶硅微半球谐振子底面相接，底端与玻璃衬底相接；环形电极设在玻璃盖帽下表面中心位置，环形电极通过金硅键合与盖帽连接；十六个外电极设在多晶硅微半球谐振子和支撑柱之间，且呈半球形均匀分布在多晶硅微半球谐振子外周；第一电极孔设在环玻璃盖帽上表面，且与环形电极相连；第二电极孔、第三电极孔、第四电极孔均设在玻璃衬底上，八个第二电极孔分别与八个内电极位置对应且一一相连；十六个第三电极孔分别与十六个外电极位置对应且一一相连；第四电极孔与基准电极相连且位置对应。