专利名称：回转盘陀螺仪的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及微机电系统(MEMS)装置。更具体地，本发明涉及具有跷跷板结构的MEMS回转盘陀螺仪。
背景技术：
微机电系统(MEMS)技术已经在近些年来广泛的普及，因为它提供了下述方式建立很小的机械结构，并且使用传统批半导体处理技术将这些结构与电子装置集成在单个衬底上。MEMS的一种常见应用是传感器装置的设计和制造。微机电系统(MEMS)传感器装置被广泛用在应用中，诸如汽车惯性引导系统、家用电器、游戏机、用于多种装置的保护系统和许多其他工业、科学和工程系统。MEMS传感器的一个示例是MEMS陀螺仪。或者被称为“角速度传感器”、“陀螺测试仪”、“陀螺仪传感器”或“偏航率传感器”，陀螺仪是惯性传感器，其感测围绕一个或多个轴的角速度或速度。
通过当结合附图考虑时参考详细说明和权利要求，可以得出本发明的更完全的理解，在附图中，相似的附图标号贯穿附图指示类似的项目，并且图1不出根据一个实施例的微机电系统(MEMS)回转盘陀螺仪的顶视图；图2示出图1的回转盘陀螺仪的局部放大视图；以及图3示出在图1的回转盘陀螺仪的检测质量结构下的衬底的顶视图。
具体实施例方式在此公开的实施例实现采用具有一个或多个跷跷板类型的感测质量块的陀螺仪的形式的微机电(MEMS )惯性传感器装置。具体地说，一种回转盘陀螺仪包括驱动电极和驱动质量锚定结构，该两者均位于感测质量块的低灵敏度区域处。另外，陀螺仪可以包括第二矩形外部感测质量块，来代替传统环形感测质量块，从而得到双轴陀螺仪配置。这些特征可以实现更高效的芯片区域利用，降低对于封装应力的敏感性，并且提高装置灵敏度。参见图1和2，图1示出根据一个实施例的微机电系统(MEMS)回转盘陀螺仪20的顶视图，并且图2示出由在图1中所示的虚线框勾画出的回转盘陀螺仪20的局部放大视图。陀螺仪20包括衬底22和耦合到并且在衬底22的表面26上悬置的结构24。结构24包括驱动质量块28，驱动质量块28通过多个弹簧锚定结构30柔性地耦合到衬底22的表面
26。结构24进一步包括在延伸通过驱动质量块28的中央开口 34中驻留的感测质量块32和围绕驱动质量块28的另一个感测质量块36。驱动质量块28被图示为具有点画图案,感测质量块32被图示为具有向上和向右定向的阴影线，并且感测质量块36被图示为具有向下和向右定向的阴影线，以区分在MEMS陀螺仪20的结构层内产生的不同元件。可以使用沉积、构图、蚀刻等的当前和即将到来的表面微加工技术来产生在结构层中的这些不同元件。因此，虽然在图示中使用不同的阴影和/或阴影线，但是在结构层中的不同元件通常由诸如多晶硅、单晶硅等的相同材料形成。MEMS回转盘陀螺仪20的元件(下述)可以被不同地描述为“附接到”、“耦合到”、“连接到”陀螺仪20的其他元件，“与”陀螺仪20的其他元件“附接”或“互连”。然而，应当明白，该术语指的是在通过MEMS制造的构图和蚀刻处理的陀螺仪20的特定元件的形成期间出现的它们的直接或间接物理连接。感测质量块32使用柔性支持元件即扭转弹簧38连接到驱动质量块28，扭转弹簧38使得感测质量块32能够围绕旋转轴40，即，在三维坐标系中的X轴振荡或枢转。因此，旋转轴40在此被称为X-旋转轴40。感测质量块36也使用柔性支持元件即扭转弹簧42附接到驱动质量块28，扭转弹簧42使得感测质量块36能够围绕另一个旋转轴44在三维坐标系中的Y轴振荡或枢转。因此，旋转轴44在此被称为Y-旋转轴44。在示例性处理方法期间，可以通过一个或多个牺牲氧化层、一个或多个结构多晶硅层等的传统的分层沉积、构图和蚀刻操作来形成包括驱动质量块28、感测质量块32和感测质量块36的结构24。例如，一个或多个牺牲氧化层可以被沉积在衬底22上，并且，一个或多个结构层可以然后被沉积在牺牲层上。结构层可以然后被适当地构图和蚀刻以形成结构24、扭转弹簧38和扭转弹簧42。感测质量块32大体是圆形或盘形结构，其具有切除区域46和另一个切除区域48，该两个切除区域均位于接近X-旋转轴40。更具体地，切除区域46和48的每一个是切口区域，该切口区域从感测质量块32的外周50向内向Y-旋转轴44延伸。因此，X-旋转轴40延伸通过切除区域46和48的每一个。切除区域46和48相对于两个旋转轴40和44大体对称地被定位在感测质量块32中。例如，切除区域46和48以X-旋转轴40为中心，并且具有大体相同的大小和形状。切除区域46和48的每一个包括边缘56和58，边缘56和58在X-旋转轴40的相对侧上延伸并且在径向上定向。在一个实施例中，边缘56和58的每一个可以相对于X-旋转轴40偏移，使得在边缘56和58之间形成的角度在大约30至90度的范围中。然而，可以根据要位于切除区域46和48中的元件(下述)的具体设计要求来改变切除区域46和48的大小。切除区域46和48适当地形成在感测质量块32中的、当感测质量块32围绕X-旋转轴40枢转时移位最小距离的位置处。即，当感测质量块32围绕X-旋转轴40枢转时，在下面的衬底22和感测质量块32之间的间隙宽度与离开X-旋转轴40的距离相关地来改变。在间隙宽度中的最小改变在最接近X-旋转轴40处出现，而在间隙宽度中的最大改变在最远离X-旋转轴40处出现。陀螺仪20的灵敏度是响应于角速度在间隙宽度上的改变的函数。因此，最接近X-旋转轴40的区域对应于相对于最远离X-旋转轴40的区域具有感测质量块32的较低灵敏度的区。因此，在感测质量块32中未过度地降低感测质量块32的灵敏度的位置处形成切除区域46和48。扭转弹簧38部分地驻留在切除区域46和48中。如在图2的放大视图中例示，扭转弹簧38的每一个包括耦合到感测质量块32的边缘部62的端部60。扭转弹簧38的每一个进一步包括耦合到驱动质量块28的另一个端部64。在一种示例性配置中，驱动质量块28包括从驱动质量块28的内周66向内延伸并且经由刚性构件65彼此耦合的两个或更多杆63的框结构。因此，扭转弹簧38的每一个的端部64连接到驱动质量块28的刚性构件65。另外，扭转弹簧38位于X-旋转轴40处并且与其对齐。
除了扭转弹簧38之外，弹簧锚定结构30和驱动系统68的至少一部分也驻留在切除区域46和48中。通过它们在切除区域46和48中的驻留，扭转弹黃38、弹黃铺定结构30和驱动系统68可以被看作在感测质量块32 “内部”。这个内部位置背离其中弹簧锚定结构30和驱动系统68从驱动质量块28和感测质量块32之一或两者向外延伸的现有技术的结构。因此，通过更高效的芯片区域利用来实现大小和成本节省。在图2中更清楚地看出，弹簧锚定结构30的每一个包括耦合到在切除区域46和48下的衬底22的表面26的锚70。弹簧锚定结构30的每一个进一步包括在驱动质量块28的内周66之间延伸并且被紧固到锚70的弹簧元件72。其中每一个包括弹簧元件72的多个弹簧锚定结构30被配置来使得驱动质量块28能够围绕第三旋转轴振荡，该第三旋转轴在此被称为驱动轴74，其垂直于衬底22的表面26。在这个示例中，驱动轴74是在三维坐标系中的Z轴。在一个实施例中，用于弹簧锚定结构30的锚70相对于-X旋转轴40接近等距地形成在衬底22的表面26上。另外，因为驱动质量块28是具有中央开口 34的盘形结构，所以驱动质量块28的“中心”与中央开口 34的“中心”重合，中央开口 34的“中心”也因为陀螺仪20的对称而与驱动轴74重合。因此，用于弹簧锚定结构30的锚70也相对于Y-旋转轴44和驱动轴74大体等距。许多MEMS传感器应用要求较小的大小和低成本封装来满足积极的成本目标。另夕卜，MEMS传感器应用要求较低的温度偏移系数(TCO)规范。术语“偏移”指的是相对于在MEMS传感器的非激励状态处的其标称值的输出偏离。因此，TCO是热应力对诸如MEMS传感器的半导体装置的性能影响多少的度量。高TCO指示对应地高的热诱导应力或对于这样的应力很敏感的MEMS装置。MEMS传感器应用的封装通常使用具有不同的热膨胀系数的材料。因此，不期望地高的TCO可以在制造或操作期间产生。这些热应力以及因为潮湿和组装处理导致的应力可以导致下面的衬底22的变形，在此被称为封装应力。弹簧锚定结构30的内部位置和等距布置，通过将锚70布置为尽可能彼此接近，降低由因为底部的衬底22的变形出现的封装应力导致容易发生不精确度。如上简述，驱动系统68的至少一部分也驻留在切除区域46和48中。驱动系统68包括在切除区域46中驻留的一组驱动元件76和在切除区域48中驻留的另一组驱动元件78。该组驱动元件76和78是协作地运行以利用围绕驱动轴74的振荡运动来移动驱动质量块28的梳状驱动器。每组驱动元件76和78包括电极，该电极在此被称为梳齿。将与在切除区域46中驻留的一组驱动元件76相关地来描述梳齿。然而，下面的说明等效地适用于在切除区域48中驻留的一组驱动元件78。在图2的放大视图中更清楚地看出，一组驱动元件76包括耦合到并且从驱动质量块28的内周66向切除区域46内延伸的梳齿80。一组驱动元件76进一步包括固定到衬底22的表面26的梳齿82。梳齿82与梳齿80隔开并且以与梳齿80交错的布置被定位。通过它们到驱动质量块28的附接，梳齿80能够与驱动元件28 —起移动。相反，因为它们到衬底22的固定附接，梳齿82相对于梳齿80固定。因此，梳齿80在此被称为可移动梳齿80,而梳齿82在此被称为固定梳齿82。固定梳齿82的整个长度可以在一些实施例中附接到衬底22的表面26。在替代实施例中，固定梳齿82的每一个可以被锚定到衬底22的表面26上如由锚88表不的单个位置处，且每一个固定梳齿82的剩余部分悬置在表面26上。在一些实施例中，这个第二种手段可以是期望的，以实现在使用区域中的更大的效率，并且降低对于封装应力的敏感度。在一个实施例中，固定梳齿82的一些用作驱动致动单元(DAU)电极84，并且固定梳齿82的其他用作驱动测量单元(DMU)电极86，其中，DAU电极84和DMU电极86与驱动轴74 (图1)近于相切地定向。通常，向DAU电极84施加交流电(AC)电压，以使得驱动质量块28围绕驱动轴74 (图1)振荡。当驱动质量块28振荡时，它使得在DMU电极86处的电容改变。驱动电路(未示出)监控在DMU电极86处的电容，以便确定驱动质量块28的振荡振幅。驱动电路通常包括反馈控制(即，自动增益控制)。通过监控在DMU电极86处的电容，驱动质量块28可以被适当地控制以保持相对稳定的振荡振幅(通常根据设计为2至20微米)。在所图示的示例中，每组驱动元件76和78包括四个DAU电极84和一个DMU电极86。本领域内的技术人员应当容易认识到，DAU电极84和DMU电极86的每一个的数量根据设计要求而改变，该设计要求例如是所需的来自DAU电极84的驱动容量和在DMU电极86处的电容上的适当改变。然而,通常,存在比DMU电极86更大数量的DAU电极84，以便产生用于振荡驱动质量块28的足够的力。返回参见图1，驱动质量块28大体是环形的或圆形的结构。在一个实施例中，感测质量块36是大体矩形的结构，其具有中央开口 90，该中央开口 90被配置来容纳驱动质量块28的环形结构。与现有技术装置的环形外部感测质量块作比较，感测质量块36的矩形结构回收利用了浪费的芯片区域(结合图3描述)，以有效地提高感测质量块36的灵敏度。图3示出在回转盘陀螺仪20 (图1)的结构24下的衬底22的顶视图。锚70和固定梳齿82形成在衬底22的表面26上。与锚70和固定梳齿82协同地，在衬底22的表面26上形成多个导电板或电极。该电极包括在感测质量块32下的X-感测电极92和X-调谐电极94。该电极另外包括在感测质量块36下的Y-感测电极98和Y-调谐电极100。衬底22可以包括被一个或多个绝缘层(未示出)覆盖的半导体层(未示出)。半导体层通常是硅晶圆，在其上，在一些情况下，也可以使用传统的制造技术来制造与回转盘陀螺仪20相关联的电子器件。绝缘层可以包括玻璃、二氧化硅、氮化硅或任何其他兼容材料。电极92、94、98和100可以形成在半导体层中且位于感测质量块32和36之下。可以在衬底22上形成导体(未示出)以提供到电极92、94、98和100以及到感测质量块32和36的独立电连接。电极92、94、98和100由诸如多晶硅的导电材料形成，并且如果对于这样的部件选择相同的材料则可以与各个导体同时地被形成。以虚线形式表示驱动质量块28、感测质量块32和感测质量块36，以图示它们相对于电极92、94、98和100的物理布置。然而，应当容易明白，在回转盘陀螺仪20 (在图1中所示)的顶视图中，驱动质量块28、感测质量块32和感测质量块36将隐藏(obscure)底部的电极92、94、98和100。为了操作回转盘陀螺仪20 (图1)，包括驱动质量块28、感测质量块32和感测质量块36的结构24 (图1)在大体平行于衬底22的表面26的平面中机械地振荡。即，驱动系统68 (图1)致动驱动质量块28以围绕驱动轴74 (图1)振荡。当利用驱动系统68驱动驱动质量块28时，感测质量块32和36的每一个与驱动质量块28 —起振荡。一旦被置于振荡运动内，感测质量块32能够检测陀螺仪20围绕Y-旋转轴44的角速度，即，角度旋转速率，其中，围绕Y-旋转轴44的角速度产生科里奥利加速度，该科里奥利加速度使得感测质量块32以与陀螺仪20围绕Y-旋转轴44的角速度成比例的振幅围绕X-旋转轴40振荡。通过类似的原理，感测质量块36能够检测陀螺仪20围绕X-旋转轴40的角速度。S卩，当陀螺仪20经历围绕X-旋转轴40的角速度时，产生科里奥利加速度，该科里奥利加速度使得感测质量块36以与陀螺仪围绕X-旋转轴40的角速度成比例的振幅围绕Y-旋转轴44振荡。因此，陀螺仪20提供双轴感测。X-感测电极92和Y-感测电极98被配置来检测它们各自的输出信号。更具体地，X-感测电极92检测作为陀螺仪20围绕其输入轴具体上围绕Y轴44的角速度的输出信号。类似地，Y-感测电极98检测作为陀螺仪20围绕其输入轴具体上围绕X轴40的角速度的输出信号。在MEMS陀螺仪中的谐振模式的、也被称为静电调谐的频率调谐通常被实现为用于补偿产生失谐的谐振的制造偏差的手段。在一个实施例中，可以向X-调谐电极94和/或Y-调谐电极100施加调谐电压，以补偿这些制造偏差。 X-调谐电极和Y-调谐电极94和100被定位得相对于X-感测电极92和Y-感测电极98的位置更接近它们各自的X-旋转轴40和Y-旋转轴44。当感测质量块32围绕X-旋转轴40振荡时，X-感测电极92相对于围绕Y-旋转轴44的角速度的灵敏度是在感测质量块32和衬底26之间 的间隙宽度上的改变的函数。并且，这个间隙宽度是角速度和到X-旋转轴40的距离的函数。因此，感测质量块32对于角速度的最高灵敏度的区域是相距X-旋转轴40最远的“外侧”区域。因此，X-感测电极94位于这些外侧区域处，以产生更大的信号，并且因此增强陀螺仪20对于围绕Y-旋转轴44的角速度的灵敏度。同样，当感测质量块36围绕Y-旋转轴44振荡时，Y-感测电极100对于围绕X-旋转轴40的角速度的灵敏度是在感测质量块36和衬底26之间的间隙宽度上的改变的函数。并且，这个间隙宽度是角速度和相距X-旋转轴40的距离的函数。而且，Y-感测电极100的形状对应于感测质量块36的矩形结构。感测质量块36对于角速度的最高灵敏度的区域是与Y-旋转轴44相距最远的“外侧”区域。Y-感测电极100位于这些外侧区域处且处在由感测质量块36的矩形配置实现的更大的区域中，以产生更大的信号，并且因此增强陀螺仪20对于围绕X-旋转轴40的角速度的灵敏度。如上提供的示例是双轴感测回转盘陀螺仪。本领域内的技术人员容易明白，在替代实施例中，可以提供单轴陀螺仪配置，其不包括感测质量块36，但是仍然实现与弹簧锚定结构30、扭转弹簧38和驱动系统68的“内部”位置相关联的益处。另外，上面提供的示例示出用于位于在0、90、180和270度方位的各个旋转轴上的扭转弹簧38和42的每一个的直条。在替代实施例中，扭转弹簧38和/或42可以采用其他结构配置，诸如折叠的弹簧。而且，扭转弹簧可以位于在驱动质量块28与感测质量块32和36之间的其他适当位置处。另外，回转盘陀螺仪20被图示为具有两个不同的电极类型，即，感测电极92和98与调谐电极94和100。然而，应当明白，在替代实施例中，可以提供另外的电极类型以用于力反馈和/或正交补偿。总之，本发明的实施例实现采用具有一个或多个跷跷板类型的感测质量块的陀螺仪的形式的微机电系统(MEMS)惯性传感器装置。具体说，回转盘陀螺仪包括扭转弹簧、驱动电极和驱动质量锚定结构，它们全部位于在中央感测质量中的低灵敏度区域处形成的切除区域中。另外，陀螺仪可以包括第二矩形外部感测质量块来取代传统的环形感测质量块，以得到双轴陀螺仪配置。这些特征可以实现更高效的芯片区域利用，降低对于封装应力的敏感度，并且提高装置灵敏度。虽然已经详细图示和描述了本发明的优选实施例，但是对于本领域内的技术人员容易且显然地，在不偏离本发明的精神或不偏离所附的权利要求的范围的情况下，可以在其中进行各种修改。即，应当明白，示例性实施例仅是示例，并且不意欲限制本发明的范围、适用性或配置。
权利要求
1.一种陀螺仪，包括 具有表面的衬底； 驱动质量块，其柔性地耦合到所述衬底的表面，所述驱动质量块具有中央开口 ； 感测质量块，其驻留在所述中央开口中，并且被配置来围绕一旋转轴旋转，所述感测质量块包括与所述旋转轴接近的切除区域； 扭转弹簧，用于将所述感测质量块连接到所述驱动质量块；以及驱动系统，其至少部分地驻留在所述切除区域中，用于致动所述驱动质量块以便以振荡运动来移动。
2.根据权利要求1所述的陀螺仪，其中，所述切除区域作为切口区域从所述感测质量块的外周向内延伸。
3.根据权利要求1所述的陀螺仪，其中，所述旋转轴延伸通过所述切除区域。
4.根据权利要求1所述的陀螺仪，其中，所述切除区域包括在径向上定向并且在所述旋转轴的相对侧上延伸的第一和第二边缘。
5.根据权利要求1所述的陀螺仪，其中，所述扭转弹簧的至少一个部分地驻留在所述切除区域中，并且与所述旋转轴对齐。
6.根据权利要求1所述的陀螺仪，其中，所述切除区域是第一切除区域，并且所述感测质量块进一步包括与所述旋转轴接近的第二切除区域，所述第一和第二切除区域被相对于彼此基本上对称地定位在所述感测质量块中垂直于所述旋转轴的轴的相对侧上。
7.根据权利要求6所述的陀螺仪，其中，所述驱动系统包括 在所述第一切除区域中驻留的第一组驱动元件；以及 在所述第二切除区域中驻留的第二组驱动元件，所述第二组驱动元件与所述第一组驱动元件协作地运行，以便利用所述振荡运动来移动所述驱动质量块。
8.根据权利要求1所述的陀螺仪，其中，所述驱动质量块的内周限定所述中央开口，并且所述驱动系统包括 第一梳齿，其从所述驱动质量块的所述内周延伸到所述切除区域内；以及第二梳齿，其被固定到所述衬底的所述表面，所述第二梳齿与所述第一梳齿隔开，并且以与所述第一梳齿的交错布置被定位。
9.根据权利要求8所述的陀螺仪，其中，所述第一和第二梳齿位于所述切除区域中与所述扭转弹簧的至少一个相邻处。
10.根据权利要求1所述的陀螺仪，其中，所述驱动质量块的内周限定所述中央开口，并且所述陀螺仪进一步包括 锚，其耦合到在所述切除区域下的所述衬底的所述表面；以及弹簧元件，其被配置来将所述驱动质量块紧固到所述锚，所述弹簧元件的每一个在所述驱动质量块的所述内周和所述锚的相应一个之间延伸，以形成多个弹簧锚定结构。
11.根据权利要求1所述的陀螺仪，其中，所述感测质量块是第一感测质量块，所述扭转弹簧是第一扭转弹簧，并且所述陀螺仪进一步包括 围绕所述驱动质量块的第二感测质量块；以及 第二扭转弹簧，其将所述第二感测质量块连接到所述驱动质量块。
12.根据权利要求11所述的陀螺仪，其中所述驱动质量块是环形结构；以及 所述第二感测质量块是矩形结构，所述第二感测质量块具有中央开口，所述中央开口被配置来容纳所述驱动质量块的所述环形结构。
13.—种陀螺仪，包括 具有表面的衬底； 驱动质量块，其柔性地耦合到所述衬底的表面，所述驱动质量块具有中央开口 ； 感测质量块，其驻留在所述中央开口中，并且被配置来围绕一旋转轴旋转，所述感测质量块包括与所述旋转轴接近的第一和第二切除区域，所述第一和第二切除区域被相对于彼此基本上对称地定位在所述感测质量块中垂直于所述旋转轴的轴的相对侧上； 第一扭转弹簧，其部分地驻留在所述第一切除区域中； 第二扭转弹簧，其部分地驻留在所述第二切除区域中，所述第一和第二扭转弹簧将所述感测质量块连接到所述驱动质量块，所述第一和第二扭转弹簧的每一个与所述旋转轴对齐；以及 驱动系统，其至少部分地驻留在所述第一和第二切除区域的至少一个中，用于致动所述驱动质量块以便以振荡运动来移动。
14.根据权利要求13所述的陀螺仪，进一步包括 锚，其耦合到在所述第一和第二切除区域的每一个下的所述衬底的所述表面；以及弹簧元件，其被配置来将所述驱动质量块紧固到所述锚，所述弹簧元件的每一个在所述驱动质量块的内周和所述锚的相应一个之间延伸，以形成多个弹簧锚定结构。
15.根据权利要求13所述的陀螺仪，其中，所述驱动系统包括 在所述第一切除区域中驻留的第一组驱动元件；以及 在所述第二切除区域中驻留的第二组驱动元件，所述第二组驱动元件与所述第一组驱动元件协作地运行，以便利用所述振荡运动来移动所述驱动质量块。
16.根据权利要求15所述的陀螺仪，其中，所述第一和第二组驱动元件的每一组包括 第一梳齿，其从所述驱动质量块的内周延伸到所述第一和第二切除区域的相应一个内；以及 第二梳齿，其被固定到所述衬底的所述表面，所述第二梳齿与所述第一梳齿隔开，并且以与所述第一梳齿的交错布置被定位。
17.—种陀螺仪，包括 具有表面的衬底； 驱动质量块，其柔性地耦合到所述衬底的表面，所述驱动质量块具有中央开口 ； 感测质量块，其驻留在所述中央开口中，并且被配置来围绕一旋转轴旋转，所述感测质量块包括与所述旋转轴接近的第一和第二切除区域，所述第一和第二切除区域的每一个作为切口区域从所述感测质量块的外周向内延伸； 第一扭转弹簧，其部分地驻留在所述第一切除区域中； 第二扭转弹簧，其部分地驻留在所述第二切除区域中，所述第一和第二扭转弹簧将所述感测质量块连接到所述驱动质量块，并且所述第一和第二扭转弹簧与所述旋转轴对齐；以及 驱动系统，其至少部分地驻留在所述第一和第二切除区域中，用于致动所述驱动质量块以便以振荡运动来移动。
18.根据权利要求17所述的陀螺仪，其中，所述驱动质量块的内周限定所述中央开口，并且所述驱动系统包括 第一梳齿，其从所述驱动质量块的所述内周延伸到所述第一和第二切除区域的相应一个内；以及 第二梳齿，其被固定到所述衬底的所述表面，所述第二梳齿与所述第一梳齿隔开，并且以与所述第一梳齿的交错布置被定位。
19.根据权利要求18所述的陀螺仪，进一步包括 锚，其耦合到在所述第一和第二切除区域下的所述衬底的所述表面；以及 弹簧元件，其被配置来将所述驱动质量块紧固到所述锚，所述弹簧元件的每一个在所述驱动质量块的所述内周和所述锚的相应一个之间延伸，以形成与所述驱动系统和所述第一和第二扭转弹簧共同位于所述第一和第二切除区域中的多个弹簧锚定结构。
20.根据权利要求17所述的陀螺仪，其中，所述感测质量块是第一感测质量块，并且所述陀螺仪进一步包括 第二感测质量块，其围绕所述驱动质量块；以及 第三扭转弹簧，其将所述第二感测质量块连接到所述驱动质量块，所述驱动质量块是环形结构，所述第二感测质量块具有中央开口，所述中央开口被配置来容纳所述驱动质量块的所述环形结构，并且所述第二感测质量块是矩形结构。
全文摘要
回转盘陀螺仪(20)包括驱动质量块(28)和感测质量块(32)。感测质量块(32)包括位于旋转轴(40)附近的切除区域(46，48)。位于切除区域(46，48)中的扭转弹簧(38)将感测质量块(32)连接到驱动质量块(28)。扭转弹簧(38)使得感测质量块(32)能够响应于陀螺仪(20)的角速度来围绕旋转轴(40)旋转。弹簧锚定结构(30)也位于切除区域(46，48)中，并且柔性地将驱动质量块(28)耦合到衬底(22)。另外，驱动系统(68)驻留在切除区域(46，48)中，并且致动驱动质量块(28)以便以振荡运动来移动。在双轴配置中，陀螺仪(20)进一步包括围绕盘形驱动质量块(28)的矩形第二感测质量块(36)。
文档编号G01C19/5712GK103033177SQ201210369230
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月27日 优先权日2011年10月5日
发明者林毅桢 申请人:飞思卡尔半导体公司