[發明專利]一種差分諧振器及MEMS傳感器

在審

• 申請號: 201910606444.2
• 申請日: 2019-07-05
• 公開（公告）號: CN110311649A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 占瞻;李楊;劉雨薇;陳秋玉;張睿
• 申請（專利權）人: 瑞聲科技（南京）有限公司
• 主分類號: H03H9/02
• 分類號: H03H9/02
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 湯喜友

本發明提供了一種差分諧振器及MEMS傳感器，其中，差分諧振器包括基底、第一諧振器、第二諧振器以及耦合機構，第一諧振器通過耦合機構與第二諧振器連接，且第一諧振器和第二諧振器與基底連接并且在外力作用下可相對基底位移，耦合機構包括第一導向梁、第二導向梁、第一耦合梁、第二耦合梁、第一連接件以及第二連接件；其中，第一導向梁和第二導向梁設置于與第一諧振器或第二諧振器的振動方向相垂直的方向的相對兩側；第一耦合梁的一端與第一導向梁連接，另一端與第二導向梁連接，并且第一耦合梁通過第一連接件與第一諧振器連接；第二耦合梁的一端與第一導向梁連接，另一端與第二導向梁連接，并且第二耦合梁通過第二連接件與第二諧振器連接。

【技術領域】

本發明涉及MEMS(Micro Electromechanical Systems，微型機械電子系統)傳感器技術領域，特別涉及一種差分諧振器及MEMS傳感器。

【背景技術】

差分諧振器擁有更高品質因數，能夠實現抑制外界加速度、振動、溫度等共模干擾，并且可以有效降低電路噪聲等級。因此，采用差分運動模態是提升MEMS傳感器性能的優化主流方案。

如圖1-2所示，傳統的差分諧振器4包括第一諧振器41，第二諧振器42、連接該第一諧振器41和第二諧振器42的耦合機構43以及基底40，其中，第一諧振器41，第二諧振器42、連接該第一諧振器41和第二諧振器42的耦合機構43均固定于基底40，且第一諧振器41和第二諧振器42擁有相同的幅頻響應特性，也即需要確保第一諧振器41與第二諧振器42幾何尺寸幾乎完全相同。耦合機構43的采用矩形耦合梁，通過矩形耦合梁拉伸或收縮，反向關聯第一諧振器41和第二諧振器42，同一外力驅動下實現第一諧振器41和第二諧振器42在振動方向進行相互反向位移△X的差分運動模態。

然而，在差分諧振器4的制造過程中，尚無法做到第一諧振器41和第二諧振器42的幾何尺寸幾乎完全相同。

如圖3所示，在同一外力驅動作用下，第一諧振器41和第二諧振器42會產生不相同的振幅輸出，即第一諧振器41和第二諧振器42在同一振動方向上的位移量X_A≠X_B，將迫使耦合機構43在無約束的X方向產生移動△X，故，矩形耦合機構對X_A、X_B差異的矯正效果較弱，因此，傳統的差分諧振器具有工藝魯棒性低，品質因數小，共模干擾抑制能力差等缺點。

因此，如何提升差分諧振器的工藝魯棒性，以增強差分諧振器的品質因數以及共模干擾抑制能力，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

【發明內容】

本發明提供了一種差分諧振器及MEMS傳感器，旨在提升差分諧振器的品質因數，以增強差分諧振器的共模干擾抑制能力。

為實現上述目的，本發明提供了一種差分諧振器，所述差分諧振器包括基底、第一諧振器、第二諧振器以及耦合機構，所述第一諧振器通過所述耦合機構與所述第二諧振器連接，且所述第一諧振器和所述第二諧振器與所述基底連接并且在外力作用下可相對所述基底位移，且所述第一諧振器和所述第二諧振器位移方向互為相反；

所述耦合機構包括第一導向梁、第二導向梁、第一耦合梁、第二耦合梁、第一連接件以及第二連接件；其中，所述第一導向梁和所述第二導向梁設置于與所述第一諧振器或所述第二諧振器的振動方向相垂直的方向的相對兩側；

所述第一耦合梁的一端與所述第一導向梁連接，另一端與所述第二導向梁連接，并且所述第一耦合梁的中部通過所述第一連接件與所述第一諧振器連接；

所述第二耦合梁的一端與所述第一導向梁連接，另一端與所述第二導向梁連接，并且所述第二耦合梁的中部通過所述第二連接件與所述第二諧振器連接。

優選地，所述第一耦合梁的一端與所述第一導向梁在所述振動方向上的中間部位連接，另一端與所述第二導向梁在所述振動方向上的中間部位連接；