[发明专利]一种基于二维光子晶体腔体结构的新型MOEMS双轴陀螺仪及其加工方法

权利要求书

1.一种基于二维光子晶体腔体结构的新型MOEMS双轴陀螺仪，其特征在于：由上至下依次包括玻璃盖帽、器件层和玻璃衬底，玻璃盖帽和玻璃衬底与器件层通过阳极键合，且玻璃盖帽和玻璃衬底与器件层均电连接；器件层包括支撑外框架、驱动质量块、驱动检测组件、X轴检测组件、Y轴检测组件、第一驱动电极支撑柱、第二驱动电极支撑柱、第一驱动检测电极支撑柱和第二驱动检测电极支撑柱，驱动质量块位于外框架中心位置，驱动检测组件对称分布于驱动质量块上下表面，第一驱动电极支撑柱、第二驱动电极支撑柱、第一驱动检测电极支撑柱和第二驱动检测电极支撑柱分布于驱动质量块四周；驱动检测组件一方面用于使驱动质量块沿Z轴上下振动，另一方面用于检测驱动质量块振动式电容量的变化，实现驱动检测功能；X轴检测组件沿X轴对称分布于驱动质量块两侧，用于检测光强的变化，从而得到X轴方向的角速度输出；Y轴检测组件沿Y轴对称分布于驱动质量块两侧，用于检测光强的变化，从而得到Y轴方向角速度的输出。

2.根据权利要求1所述的一种基于二维光子晶体腔体结构的新型MOEMS双轴陀螺仪，其特征在于：驱动检测组件包括第一驱动平板电容、第一驱动检测平板电容、第二驱动平板电容和第二驱动检测平板电容，第一驱动平板电容和第二驱动平板电容对称设置于驱动质量块上下表面中心位置，第一驱动检测平板电容和第二驱动检测平板电容为框体结构，分别设置于第一驱动平板电容和第二驱动平板电容外围的驱动质量块上；第一驱动平板电容通过玻璃盖帽上的第一金属引线和第一驱动电极与第一驱动电极支撑柱电连接，第二驱动平板电容通过玻璃衬底上的第三金属引线和第二驱动电极与第二驱动电极支撑柱电连接，第一驱动检测平板电容通过第二金属引线和第一驱动检测电极与第一驱动检测电极电连接，第二驱动检测平板电容通过第四金属引线和第二驱动检测电极与第二驱动检测电极支撑柱电连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于二维光子晶体腔体结构的新型MOEMS双轴陀螺仪，其特征在于：X轴检测组件包括X轴第一敏感质量块、X轴第一敏感检测二维光子晶体腔体结构、X轴第二敏感质量块和X轴第二敏感检测二维光子晶体腔体结构，其中X轴第一敏感质量块和X轴第二敏感质量块沿X方向通过第二悬臂梁结构对称连接于驱动质量块两侧，且通过第一悬臂梁结构与支撑外框架连接；且X轴第一敏感质量块与支撑外框架之间设有X轴第一敏感检测二维光子晶体腔体结构，X轴第二敏感质量块与支撑外框架之间设有X轴第二敏感检测二维光子晶体腔体结构；另外，X轴第一敏感质量块和X轴第二敏感质量块均分别通过第一悬臂梁结构与锚点连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于二维光子晶体腔体结构的新型MOEMS双轴陀螺仪，其特征在于：Y轴检测组件包括Y轴第一敏感质量块、Y轴第一敏感检测二维光子晶体腔体结构、Y轴第二敏感质量块和Y轴第二敏感检测二维光子晶体腔体结构，其中Y轴第一敏感质量块和Y轴第二敏感质量块沿Y方向通过第二悬臂梁结构对称连接于驱动质量块两侧，且均通过第一悬臂梁结构与支撑外框架连接；且Y轴第一敏感质量块与支撑外框架之间设有Y轴第一敏感检测二维光子晶体腔体结构，Y轴第二敏感质量块与支撑外框架之间设有Y轴第二敏感检测二维光子晶体腔体结构；另外，Y轴第一敏感质量块和Y轴第二敏感质量块均分别通过第一悬臂梁结构与锚点连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于二维光子晶体腔体结构的新型MOEMS双轴陀螺仪，其特征在于：第一驱动电极支撑柱和第二驱动电极支撑柱上连接的驱动电极的极性相反，第一驱动检测电极支撑柱和第二驱动检测电极支撑柱上连接的驱动检测电极的极性相反。