MEMS振荡器的制作方法

本申请涉及微机电，具体涉及一种mems振荡器。

背景技术：

1、时钟芯片是现代电子设备的心脏，主要在电子设备中起到时间同步，计时，唤醒等功能。传统的石英时钟因为晶片材料较脆，体积较大，抗振性能差，且不同晶向在高温条件下存在振荡模态的耦合，引起频率的跳变，难以满足5g通信基站，车载及航空航天等复杂环境的使用。近年来，基于mems(micro-electro-mechanical system，微机电系统)技术制备的谐振器因为使用硅半导体工艺加工，具有体积小，一致性好，可靠性高，稳定性好等优点而逐渐被市场接受，成为替代石英时钟的最佳选择。

2、然而，现有的mems谐振器因为谐振器的面积和质量较大，抗冲击能力明显较差，如图1中的谐振器所示，该谐振器的振动模态为lame模态，其面积和质量明显较大，仅能通过6000g的冲击测试，抗冲击能力较差，使用范围大大受到限制。

技术实现思路

1、鉴于此，本申请提供了一种mems振荡器，通过减小mems谐振器的面积和质量，提升mems谐振器的抗冲击能力。

2、本申请提供了一种mems振荡器，该mems振荡器具有mems谐振器，所述mems谐振器包括呈环形的振子、若干个电极、连接框以及锚固件，所述振子和所述若干个电极均位于所述连接框内，且所述振子经由连接梁与所述连接框连接，所述若干个电极包括设置在所述振子外侧的外电极和设置在所述振子内的内电极，所述连接框与所述锚固件固定连接。

3、可选地，所述锚固件位于所述连接框的外侧，且经耦合梁与所述连接框固定连接。

4、可选地，所述连接框为一环形的弹性结构。

5、可选地，所述连接框和所述振子均为对称结构。

6、可选地，所述连接梁的数量为多个，且多个所述连接梁均匀地分布在所述振子周围。

7、可选地，所述mems振荡器还包括用于感测所述振子所处位置之温度信息的测温件、以及用于根据所述温度信息对所述振子进行加热，以使所述振子的温度处于目标温度范围内的加热件。

8、可选地，所述加热件的数量为多个且均匀地分布在所述连接框外侧，所述连接框与所述加热件热耦合，以传导所述加热件产生的热量。

9、可选地，所述测温件与所述mems谐振器均设置在mems裸片上，所述测温件靠近所述振子设置。

10、可选地，所述mems振荡器包括测温电路、加热电路和控制电路；所述测温电路与测温件电性连接，以接收所述测温件测得的温度信息，并向所述控制电路发送所述温度信息；所述控制电路根据所述温度信息生成温度调节信号；所述加热电路与加热件电性连接，并根据所述温度调节信号向所述加热件施加加热电信号。

11、可选地，所述锚固件连接所述加热件，以固定所述加热件，且所述锚固件与所述加热电路电连接以接收所述加热电信号传递给所述加热件。

12、本申请提供的mems振荡器中，采用环形的振子结构，可具有较小的动态阻抗，具备更高的频率，能够满足低噪声高频的应用需求，在提供振动信号的基础上，减小mems谐振器的面积和质量，提升mems谐振器的抗冲击能力，拓展mems谐振器的应用范围。

技术特征：

1.一种mems振荡器，该mems振荡器具有mems谐振器，其特征在于，所述mems谐振器包括呈环形的振子、若干个电极、连接框以及锚固件，所述振子和所述若干个电极均位于所述连接框内，且所述振子经由连接梁与所述连接框连接，所述若干个电极包括设置在所述振子外侧的外电极和设置在所述振子内的内电极，所述连接框与所述锚固件固定连接。

2.根据权利要求1所述的mems振荡器，其特征在于，所述锚固件位于所述连接框的外侧，且经耦合梁与所述连接框固定连接。

3.根据权利要求1所述的mems振荡器，其特征在于，所述连接框为一环形的弹性结构。

4.根据权利要求1所述的mems振荡器，其特征在于，所述连接框和所述振子均为对称结构。

5.根据权利要求1所述的mems振荡器，其特征在于，所述连接梁的数量为多个，且多个所述连接梁均匀地分布在所述振子周围。

6.根据权利要求1所述的mems振荡器，其特征在于，所述mems振荡器还包括用于感测所述振子所处位置之温度信息的测温件、以及用于根据所述温度信息对所述振子进行加热，以使所述振子的温度处于目标温度范围内的加热件。

7.根据权利要求6所述的mems振荡器，其特征在于，所述加热件的数量为多个且均匀地分布在所述连接框外侧，所述连接框与所述加热件热耦合，以传导所述加热件产生的热量。

8.根据权利要求6所述的mems振荡器，其特征在于，所述测温件和所述mems谐振器均设置在mems裸片上，所述测温件靠近所述振子设置。

9.根据权利要求6所述的mems振荡器，其特征在于，所述mems振荡器包括测温电路、加热电路和控制电路；

10.根据权利要求9所述的mems振荡器，其特征在于，所述锚固件连接所述加热件，以固定所述加热件，且所述锚固件与所述加热电路电连接以接收所述加热电信号传递给所述加热件。

技术总结
本申请公开一种MEMS振荡器，该MEMS振荡器具有MEMS谐振器，其特征在于，MEMS谐振器包括呈环形的振子、若干个电极、连接框以及锚固件，振子和若干个电极均位于连接框内，且振子经由连接梁与连接框连接，若干个电极包括设置在振子外侧的外电极和设置在振子内的内电极，连接框与锚固件固定连接。本申请能够有效利用环形振子以内的空间，减小MEMS谐振器的面积和质量，提升MEMS谐振器的抗冲击能力，拓展MEMS谐振器的应用范围。

技术研发人员：朱怀远,朱雁青,舒赟翌,朱彩伟
受保护的技术使用者：麦斯塔微电子（上海）有限公司
技术研发日：20240102
技术公布日：2024/8/15