[发明专利]硅上压电薄膜多支撑梁MEMS陀螺及其制备方法

摘要

本发明公开一种硅上压电薄膜多支撑梁MEMS陀螺及其制备方法，包括支撑梁、地电极、压电薄膜、上电极、柱惯性质量，所述柱惯性质量位于整个MEMS陀螺的中央，柱惯性质量周边均匀分布支撑梁，柱惯性质量与支撑梁形成固定联结，在支撑梁的上表面由底部往顶层依次设有地电极、压电薄膜、上电极。本发明采用压电逆效应和压电效应进行驱动和敏感检测，避免了静电驱动中诸多不利因素，采用硅上压电薄膜结构可获得大的品质因子、具有好的集成电路兼容性，方便将测控电路与陀螺结构集成在一块芯片上；采用多支撑梁柱惯性质量结构的几个特殊共振模态作为参考振动和感应振动，利用同一陀螺结构，可实现三轴角速率的检测，方便实现多轴惯性传感器。

主权项

一种硅上压电薄膜多支撑梁MEMS陀螺，其特征在于：包括支撑梁、地电极、压电薄膜、上电极、柱惯性质量，其中：所述柱惯性质量位于整个MEMS陀螺的中央，柱惯性质量周边均匀分布支撑梁，柱惯性质量与支撑梁形成固定联结，所述支撑梁主体为单晶硅层，在支撑梁的上表面由底部往顶层依次设有地电极、压电薄膜、上电极；所述柱惯性质量和支撑梁形成质量弹簧系统，柱惯性质量的高度比支撑梁的厚度大，支撑梁的弹性变形使得柱惯性质量偏离平衡位置，产生振动；所述支撑梁上的地电极、压电薄膜、上电极，利用压电薄膜的逆压电效应和压电效应，实现MEMS陀螺参考振动的激励电极和感应振动的检测电极。