[发明专利]MEMS谐振器阵列结构在审
申请号: | 202310277565.3 | 申请日: | 2023-03-15 |
公开(公告)号: | CN116318025A | 公开(公告)日: | 2023-06-23 |
发明(设计)人: | 雷永庆;李明;吴振云 | 申请(专利权)人: | 麦斯塔微电子(深圳)有限公司 |
主分类号: | H03H9/09 | 分类号: | H03H9/09;H03H9/17 |
代理公司: | 深圳市嘉勤知识产权代理有限公司 44651 | 代理人: | 王敏生 |
地址: | 518000 广东省深圳市福田区梅林街*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | mems 谐振器 阵列 结构 | ||
本申请涉及谐振器技术领域,公开了一种MEMS谐振器阵列结构,包括芯片衬底上的至少一对相耦合的MEMS谐振器,每一所述MEMS谐振器均连接同一中心锚点,所述MEMS谐振器包括用于振动的振动部和对称设于所述振动部上的第一弹性支撑梁和第二弹性支撑梁,所述第一弹性支撑梁连接所述中心锚点,所述第二弹性支撑梁设有用于平衡对应所述MEMS谐振器的质量分布的虚拟锚点。本申请优化了MEMS谐振器的锚点数量,进而提升了MEMS谐振器的性能,减少了锚点应力对器件性能的影响。
技术领域
本申请涉及谐振器技术领域,具体涉及一种MEMS谐振器阵列结构。
背景技术
振荡器是一种将直流电能转换为具有一定频率的交流电能的能量转换装置,相比较于传统石英晶体振荡器而言,基于硅工艺的微机电系统(Micro-Electro-MechanicalSystem,MEMS)谐振器更容易被整合到主流半导体工艺中,并与其接口驱动IC电路直接连接,并且,MEMS谐振器具有耐冲击、可编程等优点,使得MEMS谐振器正逐渐取代石英晶体振荡器而成为被广泛应用的微系统重要元件。
现有技术的MEMS谐振器中存在很多支撑结构,各支撑结构通过锚点进行支撑,而锚点数量与MEMS器件的性能成负相关,在MEMS谐振器工作中,锚点产生的应力也会影响MEMS器件的性能,因此,如何解决MEMS谐振器锚点数量多对MEMS器件性能的影响,已经成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
发明内容
鉴于此,本申请提供一种MEMS谐振器阵列结构,以优化MEMS谐振器锚点数量,进而提升MEMS谐振器的性能,减少锚点应力对器件性能的影响。
为实现以上目的,根据第一方面,采用的技术方案为:
一种MEMS谐振器阵列结构,包括芯片衬底上的至少一对相耦合的MEMS谐振器,每一所述MEMS谐振器均连接同一中心锚点,所述MEMS谐振器包括用于振动的振动部和对称设于所述振动部上的第一弹性支撑梁和第二弹性支撑梁,所述第一弹性支撑梁连接所述中心锚点,所述第二弹性支撑梁设有用于平衡对应所述MEMS谐振器的质量分布的虚拟锚点。
本申请进一步设置为:同一所述MEMS谐振器的所述第一弹性支撑梁和所述第二弹性支撑梁的轴向中心线在同一直线上,且该直线位于所述振动部的中点。
本申请进一步设置为:所述振动部包括环状振子以及弹性耦合梁,任一所述环状振子至少对应连接两个所述弹性耦合梁,且连接同一所述环状振子的所述弹性耦合梁分别通过所述第一弹性支撑梁与所述中心锚点连接。
本申请进一步设置为:至少一个环状振子和/或至少一个弹性耦合梁设有减重结构,所述减重结构包括减重孔和/或减重槽。
本申请进一步设置为:所述环状振子与所述弹性耦合梁一体连接,且所述环状振子与所述弹性耦合梁的连接处设有弧形过渡结构。
本申请进一步设置为:设于所述第二弹性支撑梁一端的所述虚拟锚点与所述弹性耦合梁、所述环状振子以及所述芯片衬底均保持有距离。
本申请进一步设置为:还包括驱动电极以及感测电极,所述驱动电极和所述感测电极相对设置于至少一个所述MEMS谐振器的两相对侧。
本申请进一步设置为:所述虚拟锚点的外侧设置有至少一个用于检测所述虚拟锚点的振动频率的所述感测电极。
本申请进一步设置为:若干个所述MEMS谐振器绕设于所述中心锚点并形成几何形状,设所述MEMS谐振器的数量为N,则N=12+(n-1)*8,其中,n为大于或等于1的整数。
根据第二方面,采用的技术方案为:
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