[發明專利]陀螺儀及其制造方法

有效

• 申請號: 201010200715.3
• 申請日: 2010-06-11
• 公開（公告）號: CN102278981A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 毛劍宏;韓鳳芹;唐德明
• 申請（專利權）人: 江蘇麗恒電子有限公司
• 主分類號: G01C19/56
• 分類號: G01C19/56
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種陀螺儀，其特征在于，包括：

襯底，襯底內具有底層驅動電極和位于底層驅動電極外圍的底層測量電極；

位于襯底上的介質層，在介質層中具有封閉的空腔；所述空腔內包括：位于襯底上的中心軸；

置于襯底上且能圍繞中心軸旋轉的支撐環；

位于支撐環外圍且與支撐環共中心軸的質量環；連接支撐環和質量環且支撐所述質量環懸置于所述空腔內的懸臂；

位于支撐環、質量環和相鄰兩懸壁之間區域內的彈性部件；

覆蓋支撐環、質量環、懸臂和彈性部件的頂層驅動電極；

連接彈性部件上頂層驅動電極與底層驅動電極的導電插塞；所述質量環包括絕緣層及位于絕緣層下的重量層。

2.根據權利要求1所述的陀螺儀，其特征在于，所述重量層為連續的環狀結構。

3.根據權利要求1所述的陀螺儀，其特征在于，所述重量層為對稱分布在環形上的分立結構。

4.根據權利要求1所述的陀螺儀，其特征在于，所述重量層的重量大于絕緣層的重量。

5.根據權利要求1所述的陀螺儀，其特征在于，所述重量層為鎢金屬材料。

6.根據權利要求1所述的陀螺儀，其特征在于，所述導電插塞的材料為鎢金屬材料。

7.根據權利要求1所述的陀螺儀，其特征在于，所述支撐環包括和重量層相同材料的支撐層及位于支撐層上的絕緣層，所述絕緣層和質量環中的絕緣層位于同一層。

8.根據權利要求1所述的陀螺儀，其特征在于，所述懸臂從支撐環的外圍以支撐環為中心，沿徑向向外呈放射狀延伸，懸置在所述空腔內。

9.根據權利要求8所述的陀螺儀，其特征在于，所述彈性部件一端連接與其相鄰的懸臂，另一端連接導電插塞。

10.根據權利要求9所述的陀螺儀，其特征在于，所述質量環以中心軸為圓心，并連接懸臂自由端，通過懸臂的支撐懸置在空腔內所述底層測量電極對應位置的上方。

11.根據權利要求10所述的陀螺儀，其特征在于，所述頂層驅動電極覆蓋所述質量環、懸臂、支撐環和彈性部件，并且位于質量環和支撐環上的所述頂層驅動電極分為互相絕緣的四部分，所述頂層驅動電極通過導電插塞和導電插塞下方的底層測量電極電連接。

12.一種權利要求1所述的陀螺儀的制造方法，其特征在于，包括：

提供襯底，所述襯底內具有底層驅動電極和底層測量電極，在襯底上具有第一介質層，所述第一介質層中具有環形溝槽，且環形溝槽的中心處具有中心軸的第一部分，所述環形溝槽內具有柱狀結構，所述柱狀結構位于所述底層驅動電極上方；

向所述環形溝槽內填充第一犧牲材料，使所述環形溝槽內的第一犧牲材料和柱狀結構頂端齊平；

刻蝕第一犧牲材料，在第一犧牲材料中形成第一溝槽和第二溝槽，其中第一溝槽與底層測量電極所在環形對應，第二溝槽位于柱狀結構和中心軸的第一部分之間；

刻蝕所述柱狀結構，在所述柱狀結構中形成暴露底層驅動電極的通孔；

填充所述第一溝槽形成質量環的重量層、填充第二溝槽形成支撐環的第一部分，填充通孔形成導電插塞；

在所述支撐環的第一部分及重量層上形成絕緣層，所述絕緣層和所述重量層構成質量環，所述絕緣層和支撐環的第一部分構成支撐環；

在質量環和支撐環之間形成連接質量環和支撐環至少一個懸臂，所述不同懸臂的延長線會經過中心軸且等分質量環和支撐環，在質量環和支撐環之間形成彈性部件；

在質量環、懸臂、導電插塞及彈性部件上形成頂層驅動電極；

在中心軸的第一部分上形成中心軸的第二部分，在第一介質層上形成第二介質層，所述中心軸的第一部分和第二部分構成中心軸；

在所述第一犧牲材料和頂層驅動電極上形成第二犧牲材料；

在所述第二犧牲材料和支撐環上形成第三介質層，所述第三介質層中具有開口；

利用所述開口去除第一犧牲材料和第二犧牲材料，并在第三介質層上形成第四介質層，形成封閉的腔體。

13.根據權利要求12所述的陀螺儀的制造方法，其特征在于，所述第一溝槽為環形。

14.根據權利要求12所述的陀螺儀的制造方法，其特征在于，所述第一溝槽包括對稱分布在環形上的多個溝槽。