[发明专利]一种减少振动式硅微陀螺模态耦合误差的激光修形方法

权利要求书

1.一种减少振动式硅微陀螺模态耦合误差的激光修形方法，其特征在于，步骤为：

（1） 信号测试：对于实际加工的硅微陀螺芯片，测试硅微陀螺芯片的驱动信号V_d和模态耦合误差信号V_m，并确定两信号的峰峰值大小及两信号之间的相位关系；

（2）确定激光修形的类型：在完成步骤（1）的信号测试后，如果模态耦合误差信号V_m的峰峰值大于预设值a，则在硅微陀螺芯片的支撑梁上进行粗修形；若模态耦合误差信号V_m的峰峰值大于预设值b且小于预设值a，则在质量块上进行精确修形；若驱动信号V_d的峰峰值小于预设值b，则不需进行修形；

（3）确定修形的位置：在完成步骤（1）的信号测试后，当为非完全对称式结构时，如果模态耦合误差信号V_m的相位超前驱动信号V_d 的相位85°～95°，则选择硅微陀螺芯片振动结构中质量块摆动中心线左侧进行激光修形；若模态耦合误差信号V_m的相位滞后驱动信号V_d 的相位85°～95°，则选择硅微陀螺芯片振动结构中质量块摆动中心线右侧进行激光修形；当为完全对称式结构时，如果模态耦合误差信号V_m的相位与驱动信号V_d 的相位超前-5°～5°，则选择硅微陀螺芯片振动结构中质量块摆动中心线左侧进行激光修形；如果模态耦合误差信号V_m的相位与驱动信号V_d 的相位滞后-5°～5°，则选择硅微陀螺芯片振动结构中质量块摆动中心线右侧进行激光修形；

（4）根据步骤（2）和步骤（3）得到的类型和位置进行激光修形。

2.根据权利要求1所述的减少振动式硅微陀螺模态耦合误差的激光修形方法，其特征在于，所述步骤（4）的具体流程为：

（4.1）激光器参数的调节：所述步骤（2）中若确定为粗修，则需要增大激光器的功率；若确定为精确修形则降低激光器的功率；

（4.2）激光修形的实施：设定好激光器的工作参数后，按照所述步骤（3）确定的修形位置在硅微陀螺振动结构上进行材料的去除；

（4.3）完成一次激光修形后，重复上述步骤（1）～（3），直至模态耦合误差信号Vm的峰峰值小于预设值b时，则结束本硅微陀螺样机的修形，进行下一个硅微陀螺芯片的修形。

3.根据权利要求1或2所述的减少振动式硅微陀螺模态耦合误差的激光修形方法，其特征在于，所述步骤（1）的具体流程为：结合测试电路，在零角速率输入的情况下通过示波器观察硅微陀螺芯片的驱动信号和模态耦合误差信号。

4.根据权利要求1或2所述的减少振动式硅微陀螺模态耦合误差的激光修形方法，其特征在于，所述步骤（3）中，预设值a、b的大小根据硅微陀螺生产水平以及对硅微陀螺性能的要求确定。

5.根据权利要求4所述的减少振动式硅微陀螺模态耦合误差的激光修形方法，其特征在于，所述预设值a、b间的关系为a=5b～10b。