DE10059774A1 - Resonanzelement - Google Patents
ResonanzelementInfo
- Publication number
- DE10059774A1 DE10059774A1 DE10059774A DE10059774A DE10059774A1 DE 10059774 A1 DE10059774 A1 DE 10059774A1 DE 10059774 A DE10059774 A DE 10059774A DE 10059774 A DE10059774 A DE 10059774A DE 10059774 A1 DE10059774 A1 DE 10059774A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- vibrating body
- planar
- planar vibrating
- inclination
- resonance element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
- G01C19/5719—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using planar vibrating masses driven in a translation vibration along an axis
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P15/0802—Details
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
Abstract
Ein Resonanzelement umfaßt ein stationäres Substrat, das eine Hauptoberfläche in einer X- und Z-Richtung aufweist, die orthogonal zueinander sind, einen Planar-Schwingkörper, der über Tragebalken befestigt ist, um in der X-Richtung schwingen zu können, wobei der Planar-Schwingkörper einen Gewichtsabschnitt aufweist, der von dem stationären Substrat isoliert ist, einen Erreger zum Schwingen des Planar-Schwingkörpers in der X-Richtung und eine Einrichtung zum Einstellen der Resonanzfrequenz des Planar-Schwingkörpers durch ein Liefern von elektrostatischen Kräften auf den Planar-Schwingkörper und zum Korrigieren der Neigung des Planar-Schwingkörpers bezüglich der Substratebenenrichtung des stationären Substrats, wobei die Neigungskorrektureinrichtung auf der Ebenenseite zumindest an Kantenbereichen des Planar-Schwingkörpers vorgesehen ist, die sich mit einem Spalt in der X-Richtung dazwischen gegenüberliegen und von dem Planar-Schwingkörper in einer Y-Richtung, die orthogonal zu der X- und Z-Richtung ist, beabstandet sind.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Resonanz
element, das als ein Winkelgeschwindigkeitssensor, ein
Filter oder dergleichen verwendet wird.
Fig. 7A stellt eine perspektivische Ansicht dar, die ein
bekanntes Resonanzelement 16 zeigt. Das Resonanzelement 16
ist ein Mikroelement, das unter Verwendung einer herkömm
lichen Siliziummikrobearbeitungstechnik und dergleichen
hergestellt ist. Spezifischer ist das Resonanzelement 16
hergestellt, indem ein Nitridfilm 7 auf einem Siliziumsub
strat 1 gebildet wird, wobei daraufhin ein Polysiliziumfilm
5 über demselben gebildet wird und die Filme 7 und 5 durch
ein Trockenätzen oder dergleichen in einer vorbestimmten
Struktur bzw. einem vorbestimmten Muster gebildet werden.
Das Substrat 1 wirkt als ein stationäres Substrat, bei dem
die Substratebenenrichtung eine Richtung einer zweidimen
sionalen X-Z-Ebene ist. Ein Gewichtsabschnitt 2 ist über dem
Substrat in einem von dem Substrat 1 isolierten Zustand
angeordnet. Bei dem in Fig. 7A gezeigten Resonanzelement 16
wirkt der Gewichtsabschnitt als ein Planar-Schwingkörper 10.
Der Planar-Schwingkörper 10 ist mittels Tragebalken 3 ge
tragen, um in der x-Richtung schwingen zu können. Eine
Endseite von jedem der Tragebalken 3 ist mittels eines
Befestigungsabschnitts 35 an dem Substrat 1 befestigt.
Kamm-Elektroden 6B sind auf beiden Seiten des Planar-
Schwingkörpers 10 in der transversale Richtung (x-Richtung)
auswärts gebildet, während Kamm-Elektroden 6A an Positionen,
die den Kamm-Elektroden 6B gegenüber liegen und interdigital
zu denselben sind, in der transversale Richtung einwärts
angeordnet sind. Leitfähige Schichten zum Treiben 11A und
11B sind mit den Kamm-Elektroden 6A bzw. 6B verbunden, wobei
dieselben mittels Leiterstrukturen (die nicht gezeigt sind)
mit Außenseiten-Elektroden-Anschlußflächen (die nicht
gezeigt sind) verbunden sind, wodurch ein Erreger 4 gebildet
ist.
Sobald eine Wechselspannung an diese leitfähigen Schichten
zum Treiben 11A und 11B des Erregers 4 angelegt ist, wird
eine elektrostatische Kraft zwischen den Kamm-Elektroden 6A
und 6B erzeugt, wodurch der Planar-Schwingkörper 10 durch
diese elektrostatische Kraft in der Richtung des Pfeils F
(X-Richtung) geschwungen wird.
Wenn, während der Planar-Schwingkörper 10 durch das Treiben
der Kamm-Elektroden 6A und 6B in der X-Richtung geschwungen
wird, das Resonanzelement 16 um die Z-Achse gedreht wird,
tritt orthogonal zu der obig beschriebenen X-Z-Richtung
einer zweidimensionalen Ebene in der Y-Richtung eine
Corioliskraft auf. Die Corioliskraft liegt an dem Planar-
Schwingkörper 10, der aus dem Gewichtsabschnitt 2 gebildet
ist, an, wobei der Planar-Schwingkörper 10 in der Richtung
der Corioliskraft schwingt. Durch ein Messen eines elektri
schen Signals, das der Größe der Schwingungsamplitude des
Planar-Schwingkörpers 10 entspricht, kann aufgrund der
Corioliskraft beispielsweise die Größe der Drehwinkelge
schwindigkeit erfaßt werden.
In dem Fall, bei dem das Resonanzelement 16 als ein Winkel
geschwindigkeitssensor verwendet wird, ist ein Erfassungs
abschnitt vorgesehen, um das elektrische Signal, das der
Größe der Schwingungsamplitude des Planar-Schwingkörpers 10
entspricht, aufgrund der Corioliskraft zu messen.
Wenn das Resonanzelement 16 hergestellt wird, wird die
Resonanzfrequenz des Planar-Schwingkörpers 10 in der
Richtung der Corioliskraft (Y-Richtung) bei der Entwurfs
stufe vorher auf die Resonanzfrequenz in der X-Richtung
eingestellt, wobei die Form, die Abmessung, das Gewicht usw.
des Planar-Schwingkörpers 10 entworfen und hergestellt sind,
so daß die obig erwähnte Resonanzfrequenz erhalten wird. In
vielen Fällen werden jedoch die Form, die Abmessung, das
Gewicht usw. des Planar-Schwingkörpers 10 auf Grund der
Bearbeitungsungenauigkeit einer Siliziummikrobearbeitungs
technik nicht wie entworfen erreicht. Folglich tritt oft
eine Abweichung der Resonanzfrequenz des Planar-Schwing
körpers 10 von der entworfenen Frequenz auf. Wenn sich der
Planar-Schwingkörper 10 in einem Resonanzzustand befindet,
wird aufgrund des sich auf die Struktur beziehenden Q-Werts
(Qualitätsfaktor) die Amplitude stark verstärkt, wobei
jedoch, wenn die Frequenz abweicht, ein Problem auftritt,
derart, daß die Amplitude nicht annähernd so stark verstärkt
ist, wodurch sich die Empfindlichkeit des Resonanzelements
beträchtlich reduziert. Es ist daher notwendig, ein Trimmen
bezüglich des Gewichtsabschnitts 2 und/oder der Tragebalken
3 beispielsweise durch ein kompliziertes Bearbeitungsver
fahren durchzuführen, um dadurch die Resonanzfrequenz des
Planar-Schwingkörpers 10 auf die Entwurfsfrequenz einzu
stellen.
Da jedoch das Resonanzelement 16 ein sehr kleines Resonanz
element 16 ist, ist es aufgrund der Genauigkeit von herkömm
lichen mechanischen Trimmtechniken praktisch unmöglich, ein
Trimmen des sehr kleinen Gewichtsabschnitts 2 und/oder der
Tragebalken 3 durchzuführen, um die gewünschten Abmessungen,
Form und Gewicht usw. zu erhalten. Es ist daher sehr schwie
rig, die Resonanzfrequenz des Planar-Schwingkörpers 10 einem
eingestellten Wert einzustellen.
Gemäß Fig. 7B ist daher bei dem Resonanzelement 16 eine
leitfähige Schicht 12 zum Liefern einer elektrostatischen
Anziehungskraft 15 derart angeordnet, daß dieselbe in einer
Position angeordnet ist, die dem Gewichtsabschnitt 2 in der
Y-Richtung mit einem Spalt dazwischen gegenüberliegt. Gemäß
Fig. 7A ist die leitfähige Schicht 12 mittels einer leit
fähigen Struktur 13 mit einer leitfähigen Anschlußfläche 14
verbunden. Die Resonanzfrequenz des Resonanzelements 16 kann
einem eingestellten Wert angepaßt werden, indem die an die
leitfähige Schicht 12 angelegte Spannung mittels der
leitfähigen Struktur 13 und der leitfähigen Anschlußfläche
14 gesteuert wird.
Sobald eine Gleichspannung an die leitfähige Schicht 12
angelegt ist, wirkt eine elektrostatische Kraft als eine
elektrostatische Feder auf den Planar-Schwingkörper 10.
Insbesondere wenn der Planar-Schwingkörper 10 derart in der
Richtung schwingt, daß sich der Planar-Schwingkörper 10 dem
Substrat 1 annähert, wirkt eine elektrostatische Kraft in
der Richtung, derart, daß die Amplitude zunimmt, wodurch das
Anlegen der Gleichspannung auf die leitfähige Schicht 12
folglich die Wirkung einer Erzeugung einer Kraft in die
entgegengesetzte Richtung aufweist, wie wenn eine mecha
nische Feder zusammengedrückt würde. Dies ergibt eine
Abnahme der Resonanzfrequenz in der Y-Richtung. Da sich der
reduzierte Betrag der Resonanzfrequenz gemäß der elektrosta
tischen Anziehungskraft 15 verändert, kann eine Feinein
stellung der Resonanzfrequenz des Planar-Schwingkörpers 10
von der natürlichen Frequenz desselben auf die Seite einer
niedrigeren Frequenz durchgeführt werden, indem die Größe
der an die leitfähige Schicht 12 angelegten Gleichspannung
eingestellt wird.
Unter Verwendung dieses Effekts kann die Empfindlichkeit des
Resonanzelements 16 durch ein Einstellen der an die leit
fähige Schicht 12 angelegten Gleichspannung erhöht werden,
indem die natürliche Resonanzfrequenz des Planar-Schwing
körpers 10 in der Y-Richtung leicht höher als die am meisten
empfindliche Resonanzfrequenz (in der X-Richtung) entworfen
wird, beispielsweise indem die Resonanzfrequenz des Planar-
Schwingkörpers 10 in der Erfassungsrichtung höher als die
Resonanzfrequenz desselben durch den Erreger 4 in der
Schwingungsrichtung entworfen wird.
Bei dem Resonanzelement 16 ist es wichtig, die Resonanz
frequenz desselben einem eingestellten Wert einzustellen und
den Schwingungszustand des Planar-Schwingkörpers 10 auf
einem Zielzustand zu halten. Fig. 6A und 6B stellen Bei
spiele von Bewegungen eines Planar-Schwingkörpers 10 in der
X-Y-Ebene ohne eine Winkelgeschwindigkeit um die Z-Achse
dar, wenn der Planar-Schwingkörper 10 in der X-Richtung
geschwungen wird. Bei dem Resonanzelement 16, das in den
Fig. 7A und 7B gezeigt ist, kann eine Corioliskraft, wenn
die Schwingung des Planar-Schwingkörpers 10 in der Y-Rich
tung, die die Erfassungsrichtung ist, abgelenkt ist bzw.
abweicht, d. h. wenn der Planar-Schwingkörper 10 bezüglich
der Substratebene geneigt ist, nicht genau gemessen werden,
wenn diese Neigung wesentlich ist, wodurch sich die Krei
sel-Charakteristika bzw. Gyro-Charakteristika des Winkel
geschwindigkeitssensors oder dergleichen verschlechtern.
Es ist daher wünschenswert, daß der Schwingungszustand des
Planar-Schwingkörpers 10 kaum eine Ablenkung in der Y-Rich
tung aufweist, wie es in Fig. 6B gezeigt ist.
Im allgemeinen gilt, daß, je geringer der Unterschied (Δf)
der Resonanzfrequenz des Planar-Schwingkörpers zwischen der
Schwingungsrichtung und der Erfassungsrichtung ist, desto
größer ist die mechanische Kopplung zwischen den zwei Rich
tungen (die Ausbreitung einer mechanischen Energie und die
Wechselwirkung zwischen den zwei Schwingmoden) und desto
größer ist die Ablenkung in der Erfassungsrichtung während
das Resonanzelement 16 getrieben wird. Insbesondere erhöht
der Abmessungsfehler oder die Restspannung, wenn das Reso
nanzelement hergestellt ist, diese mechanische Kopplung.
Bei dem Resonanzelement 16 kann daher, sogar wenn der
Unterschied (Δf) der Resonanzfrequenz des Planar-Schwing
körpers 10 zwischen der Schwingungsrichtung und der Erfas
sungsrichtung reduziert ist, um die Empfindlichkeit dessel
ben zu erhöhen, eine Corioliskraft nicht genau gemessen
werden, wenn sich der Ablenkungsbetrag in der Erfassungs
richtung erhöht. Folglich kann ein Resonanzelement 16, das
eine hohe Empfindlichkeit und Genauigkeit aufweist, nicht
erreicht werden, indem lediglich der obig beschriebene
Unterschied (Δf) der Resonanzfrequenz durch ein Vorsehen
einer leitfähigen Schicht 12 vermindert wird. Es erwies sich
daher als schwierig, ein Resonanzelement 16 zu erreichen,
bei dem der Unterschied (Δf) der Resonanzfrequenz und die
Ablenkung in der Erfassungsrichtung klein ist, wobei die
Ausbeute der Resonanzelemente 16, die in der Lage sind,
beide Charakteristika zu erfüllen, sehr gering war.
Es ist prinzipiell möglich, ein mechanisches Trimmen bei
einem herkömmlichen Resonanzelement 16, das einen Abmes
sungsfehler oder dergleichen aufweist, durchzuführen, um den
Ablenkungsbetrag des Planar-Schwingkörpers 10 in der
Erfassungsrichtung zu vermindern. Von einem praktischen
Standpunkt aus ist es jedoch nicht praktikabel, ein
mechanisches Trimmen durchzuführen, während der Ablenkungs
betrag des Planar-Schwingkörpers 10 ausgewertet wird.
Es ist ferner unpraktisch und würde eine extrem lange Zeit
in Anspruch nehmen, um den Ablenkungsbetrag auf Null zu
bringen, indem eine wiederholte Trimmoperation auf eine
solche Art und Weise durchgeführt wird, daß der Ablenkungs
betrag des Planar-Schwingkörpers 10 nach einem Trimmen
sichergestellt wird, und dieses Trimmen erneut durchgeführt
wird. Folglich besteht ein Bedarf nach einem Resonanzelement
16, das ermöglicht, daß der Unterschied (Δf) der Resonanz
frequenz des Planar-Schwingkörpers 10 zwischen der Schwing
ungsrichtung und der Erfassungsrichtung klein ist, und das
ermöglicht, daß die Ablenkung in der Erfassungsrichtung
klein ist, ohne die Notwendigkeit für das obig beschriebene
wiederholte Trimmen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
Resonanzelement und Verfahren zu schaffen, die es ermög
lichen, daß bei einem Resonanzelement sowohl der Unterschied
(Δf) der Resonanzfrequenz des Planar-Schwingkörpers 10
zwischen der Schwingungsrichtung und der Erfassungsrichtung
als auch die Ablenkung in der Erfassungsrichtung klein ist,
ohne daß ein unangenehmes Trimmen erforderlich ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Resonanzelement gemäß Anspruch
1 und Verfahren gemäß den Ansprüchen 12 oder 13 gelöst.
Um die obig beschriebene Aufgabe zu erreichen, weist die
vorliegende Erfindung die folgenden Beschaffenheiten auf. In
einem ersten Aspekt ist ein Gewichtsabschnitt über einem
stationären Substrat in einem von dem stationären Substrat
isolierten Zustand angeordnet, wobei die Substratebenen
richtung eine Richtung einer zweidimensionalen X-Z-Ebene
ist. Ein Planar-Schwingkörper, der den Gewichtsabschnitt
aufweist, ist mittels Tragebalken von dem stationären
Substrat getragen, um in einer X-Richtung schwingen zu
können. Ein Erreger zum Schwingen des Planar-Schwingkörpers
in der X-Richtung ist vorgesehen. Eine Schwingkörpernei
gungs-Korrektur-Einrichtung zum Einstellen der Resonanz
frequenz korrigiert die Neigung des Planar-Schwingkörpers
bezüglich der Substratebenenrichtung des stationären
Substrats, indem elektrostatische Kräfte auf den Planar-
Schwingkörper gegeben werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist die Neigungskorrektur
einrichtung zumindest an den beiden Kantenbereichen des
Planar-Schwingkörpers mit einem Spalt in der X-Richtung
dazwischen vorgesehen und in einer Y-Richtung, die
orthogonal zu der Richtung einer zweidimensionalen X-Z-Ebene
ist, von dem Schwingkörper beabstandet.
Gemäß einem weiteren Aspekt weist der Planar-Schwingkörper
einen Rahmenkörper, der über dem stationären Substrat in
einem von dem stationären Substrat isolierten Zustand ange
ordnet ist, und einen Gewichtsabschnitt auf, der mit der
Innenseite des Rahmenkörpers durch Verbindungsbalken verbun
den ist. Eine erste Schwingkörperneigungs-Korrektur-Ein
richtung ist zumindest an den beiden Kantenbereichen des
Gewichtsabschnitts mit einem Spalt in der X-Richtung
dazwischen vorgesehen und in der Y-Richtung von dem
Schwingkörper beabstandet. Eine zweite Schwingkörperneigungs-Korrektur-Einrichtung
ist an Positionen vorgesehen,
die dem Rahmenkörper gegenüberliegen und über Spalten in der
X-Richtung jenseits der erste Schwingkörperneigungs-Kor
rektur-Einrichtung liegen.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist die Spannungsunterdrückungs
einrichtung vorgesehen, die auf die Tragebalken direkt oder
indirekt eine Kraft in einer Richtung anlegt, derart, daß
die Zugspannungen in den Tragebalken unterdrückt werden,
wobei die Zugspannungen durch elektrostatische Anziehungs
kräfte hervorgerufen werden, die durch die Schwingkörper
neigungs-Korrektur-Einrichtung auf den Planar-Schwingkörper
gegeben werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist die Spannungsunterdrückungs
einrichtung angeordnet, um den Planar-Schwingkörper über
dazwischenliegender Spalten zwischen der Spannungsunter
drückungseinrichtung und der Schwingkörperneigungs-Korrek
tur-Einrichtung anzuordnen.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Vertikalbewegungs
seitenelektrode zumindest entweder auf der vorderen Ober
fläche oder der hinteren Oberfläche des Gewichtsabschnitts
vorgesehen, während eine stationäre gegenüberliegende
Elektrode mit einem in der Y-Richtung eingefügten Spalt auf
der der Vertikalbewegungsseitenelektrode gegenüberliegenden
Seite vorgesehen ist. Der Satz aus der Vertikalbewegungs
seitenelektrode und der stationären gegenüberliegenden
Elektrode ist als eine Erfassungselektrode zum Erfassen der
Schwingungsamplitude des Gewichtsabschnitts in der Y-Rich
tung gebildet, die durch eine Veränderung der Winkelge
schwindigkeit einer Drehung, die um die Z-Achse an das
Resonanzelement angelegt ist, bewirkt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist der Gewichtsabschnitt aus
Silizium oder Polysilizium gebildet, wobei derselbe selbst
eine Vertikalbewegungsseitenelektrode bildet.
Bei der vorliegenden Beschreibung und den vorliegenden
Ansprüchen stellt der Begriff "beide Kantenbereiche" ein
weiterreichendes Konzept dar, das Bereiche etwas innerhalb
beider Kantenabschnitte oder Bereiche etwas außerhalb beider
Kantenabschnitte in dem Planar-Schwingkörper oder dem
Gewichtsabschnitt umfaßt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann sowohl die Einstellung
der Resonanzfrequenz des Planar-Schwingkörpers als auch die
Korrektur der Neigung des Planar-Schwingkörpers bezüglich
der Substratebenenrichtung des stationären Substrats durch
die beschriebene Schwingkörperneigungs-Korrektur-Einrichtung
durchgeführt werden. Es ist dadurch möglich, ohne die
Notwendigkeit eines unangenehmen Trimmens den Unterschied
zwischen der Schwingungsrichtung des Planar-Schwingkörpers,
der durch eine Corioliskraft schwingt, und der Erfassungs
richtung desselben zu vermindern, ebenso wie die Ablenkungen
in der Erfassungsrichtung zu vermindern, und dadurch ein
hervorragendes Resonanzelement, das eine hohe Empfindlich
keit und einen niedrigen Rauschpegel aufweist, zu erzeugen.
Bei dem Resonanzelement, bei dem der Planar-Schwingkörper
einen Rahmenkörper und einen Gewichtsabschnitt aufweist, und
bei dem eine erste Schwingkörperneigungs-Korrektur-Ein
richtung an zumindest beiden Kantenbereichen des Gewichtsab
schnitts vorgesehen ist, und bei dem eine zweite Schwing
körperneigungs-Korrektur-Einrichtung an zu dem Rahmenkörper
gegenüberliegenden Positionen und über einen Spalt in der
X-Richtung jenseits der ersten Schwingkörperneigungs-Kor
rektur-Einrichtung vorgesehen ist, kann die Resonanzfrequenz
des Planar-Schwingkörpers, der den Gewichtsabschnitt und den
Rahmenkörper aufweist, eingestellt werden, während die
Neigung des Gewichtsabschnitts und der Rahmenkörper bezüg
lich der Ebene des Substrats einzeln korrigiert werden kann.
Ferner kann bei dem Resonanzelement gemäß der vorliegenden
Erfindung, wenn der Gewichtsabschnitt mittels Verbindungs
balken mit der Innenseite des Rahmenkörpers verbunden ist,
die Bewegung des Rahmenkörpers und des Gewichtsabschnitts
durch den Aufbau des Verbindungsbalkens unabhängig von
einander gemacht werden, so daß, beispielsweise wenn der
Planar-Schwingkörper in der X-Richtung schwingt und sich um
die Z-Achse dreht, lediglich der Gewichtsabschnitt in der
Y-Richtung schwingt, wobei jedoch der Rahmenkörper kaum
schwingt. Dies ermöglicht, daß der Planar-Schwingkörper eine
Erregungsschwingung in der Schwingungsrichtung stabiler
durchführt.
Ferner kann bei dem Resonanzelement gemäß der vorliegenden
Erfindung, bei dem eine Spannungsunterdrückungseinrichtung
vorgesehen ist, das Auftreten von verschiedenen Problemen,
die durch etwaige unangenehme Zugspannungen in den Trage
balken verursacht werden, verläßlich vermieden werden, da
eine Kraft auf die Tragebalken durch die Spannungsunter
drückungseinrichtung direkt oder indirekt in einer Richtung
derart angelegt werden kann, daß Zugspannungen in den Trage
balken entgegengewirkt wird, die durch elektrostatische
Kräfte verursacht werden, die durch die Schwingkörpernei
gungs-Korrektur-Einrichtung auf den Planar-Schwingkörper
gegeben werden. Dies ermöglicht, daß ein Resonanzelement
eine höhere Empfindlichkeit aufweisen kann und ein niedri
geres Rauschen geliefert werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der eine Vertikalbe
wegungsseitenelektrode auf zumindest entweder der vorderen
Oberfläche oder der hinteren Oberfläche des Gewichts
abschnitts (oder dort, wo der Gewichtsabschnitt selbst als
die Vertikalbewegungsseitenelektrode dient) vorgesehen ist,
und bei der eine stationäre gegenüberliegende Elektrode auf
der zu der Vertikalbewegungsseitenelektrode gegenüberlie
genden Seite mit einem Spalt in der Y-Richtung dazwischen
vorgesehen ist, und bei der der Satz aus der Vertikalbe
wegungsseitenelektrode und der stationären gegenüberlie
genden Elektrode als eine Erfassungselektrode zum Erfassen
der Schwingungsamplitude des Gewichtsabschnitts in der
Y-Richtung aufgrund einer Winkelgeschwindigkeit um die
Z-Achse gebildet ist, kann eine Veränderung einer Winkel
geschwindigkeit der Drehung um die Z-Achse durch die Erfas
sungselektrode genau erfaßt werden.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1A eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau des
Hauptabschnitts eines Resonanzelements gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er
findung zeigt;
Fig. 1B eine Querschnittansicht entlang der Linie A-A in
Fig. 1A;
Fig. 2A bis 2D erklärende Querschnittansichten, die den Herstel
lungsprozeß des Resonanzelements gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel zeigen;
Fig. 3A eine perspektivische Ansicht, die den Aufbau des
Hauptabschnitts eines Resonanzelements gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er
findung zeigt;
Fig. 3B eine Querschnittansicht entlang einer Linie B-B'
in Fig. 3B;
Fig. 4A bis 4C erklärende Ansichten, die ein Resonanzelement ge
mäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorlie
genden Erfindung zeigen;
Fig. 5A eine Ebenenansicht, die ein Resonanzelement gemäß
einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung zeigt;
Fig. 5B eine Querschnittansicht entlang einer Linie B-B'
in Fig. 5A;
Fig. 6A und 6B erklärende Ansichten, die Beispiele von Bewegungen
eines Planar-Schwingkörpers in der X-Y-Ebene dar
stellen, wenn der Planar-Schwingkörper in der
X-Richtung bei einem Resonanzelement geschwungen
wird;
Fig. 7A eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel
eines herkömmlichen Resonanzelements zeigt; und
Fig. 7B eine Querschnittansicht entlang einer Linie A-A in
Fig. 7A.
Hierin folgend werden die Ausführungsbeispiele gemäß der
vorliegenden Erfindung auf der Basis der Zeichnungen
erklärt. Bei den Beschreibungen dieser Ausführungsbeispiele
sind die gleichen Komponenten wie bei dem obig beschriebenen
bekannten Resonanzelement durch die gleichen Bezugszeichen
gekennzeichnet, wobei eine Wiederholung von detaillierten
Beschreibungen derselben ausgelassen ist.
Fig. 1A und 1B zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines
Resonanzelements 16 gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie in
dem Fall des obig beschriebenen bekannten Resonanzelements
16 stellt das erste Ausführungsbeispiel des Resonanzelements
16 ein Mikroelement dar, das unter Verwendung einer Sili
ziummikrobearbeitungstechnik oder dergleichen erzeugt wird,
wobei dasselbe beispielsweise in einem Winkelgeschwindig
keitssensor oder dergleichen verwendet wird.
Wie in dem Fall des bekannten Resonanzelements 16 in den
Fig. 7A und 7H weist das erste Ausführungsbeispiel des
Resonanzelements 16 einen Planar-Schwingkörper 10 und einen
Erreger 4 auf, die die elektrostatischen Kräfte von Kamm-
Elektroden 6A und 6B verwenden. Es wurde erkannt, daß die
obig beschriebenen Ablenkungen des Planar-Schwingkörpers 10
in der Erfassungsrichtung prinzipiell der Neigung des
Planar-Schwingkörpers 10 bezüglich der Substratebenenrichtung
des stationären Substrats 1 zugeschrieben werden
können. Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel wurde daher
eine Schwingkörperneigungs-Korrektur-Einrichtung spezifisch
zum Einstellen der Resonanzfrequenz des Planar-Schwing
körpers 10 und zum Korrigieren der Neigung des Planar-
Schwingkörpers 10 bezüglich der Substratebenenrichtung des
stationären Substrats 1 vorgesehen.
Spezifischer sind bei diesem ersten Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 1B zwei leitfähige Schichten 23 und 24 an beiden
Kantenbereichen des Planar-Schwingkörpers 10 mit einem Spalt
in der X-Richtung dazwischen auf der Ebene des Substrats 1,
die der Ebene des Planar-Schwingkörpers 10 mit einem Spalt
in der Y-Richtung dazwischen gegenüberliegt, vorgesehen,
wobei diese leitfähigen Schichten 23 und 24 als eine
Schwingkörperneigungs-Korrektur-Einrichtung zum Einstellen
der Resonanzfrequenz des Planar-Schwingkörpers 10 verwendet
werden, indem elektrostatische Anziehungskräfte 21 und 22 zu
dem Planar-Schwingkörper 10 geliefert werden und die Neigung
des Planar-Schwingkörpers 10 bezüglich der Substratebenen
richtung des stationären Substrats 1 korrigiert wird.
Gemäß Fig. 1A ist die leitfähige Schicht 23 mittels einer
leitfähigen Struktur 25 mit einer leitfähigen Anschlußfläche
27 verbunden, wobei die leitfähige Schicht 24 mittels einer
leitfähigen Struktur 26 mit einer leitfähigen Anschlußfläche
28 verbunden ist.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Resonanzfrequenz
(beispielsweise fy = 5,5 kHz) des Planar-Schwingkörpers 10
in der Erfassungsrichtung entworfen, um etwas (500 Hz) höher
als die Resonanzfrequenz (beispielsweise fx = 5 kHz) des
Planar-Schwingkörpers 10 durch einen Erreger 4 in der
Schwingungsrichtung (d. h. die X-Richtung) zu sein.
Fig. 2A bis 2D zeigen den Herstellungsprozeß des Resonanz
elements gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Gemäß Fig. 2A
wird auf der äußeren Umfangsseite auf dem Siliziumsubstrat 1
zuerst ein Nitridfilm 7 gebildet, wobei auf dem Mittel
abschnitt des Substrats 1 mit Phosphor P oder Bor B dotier
te, leitfähige Schichten 23 und 24, als eine Schwingkörper
neigungs-Korrektur-Einrichtung mit einem Spalt in der
X-Richtung zwischen denselben gebildet werden. Die Bil
dungspositionen der leitfähigen Schichten 23 und 24 sind
angeordnet, um an beiden Kantenbereichen des Gewichtsab
schnitts 2 (des Planar-Schwingkörpers 10) zu liegen, der bei
einem späteren Schritt über dem Substrat 1 in einem iso
lierten Zustand gebildet wird.
Daraufhin wird gemäß Fig. 2B über den leitfähigen Schichten
23 und 24 eine Opferschicht (sacrificial layer) 8, wie
beispielsweise ein Oxidfilm, gebildet, um über den
Nitridfilm 7 gespreizt auf der äußeren Umfangsseite zu
liegen.
Daraufhin wird gemäß Fig. 2C über dem Nitridfilm 7 und dem
Opferfilm 8 ein Polysiliziumfilm gebildet, wobei derselbe
die Strukturen des Gewichtsabschnitts 2 und der Kamm-
Elektroden 6A und 6B bildet. Daraufhin wird gemäß Fig. 2D
die Opferschicht 8, beispielsweise durch ein Trockenätzen,
entfernt, wobei der Gewichtsabschnitt 2 gebildet wird, um
von dem Substrat 1 isoliert zu sein, wobei derselbe den
Planar-Schwingkörper 10 bildet. Indem diese leitfähigen
Schichten 22 und 23 an beiden Kantenbereichen des Planar-
Schwingkörpers 10 angeordnet sind, um einander gegenüber zu
liegen, wird das Resonanzelement 16 erreicht.
Das erste Ausführungsbeispiel des Resonanzelements 16 ist,
wie obig beschrieben, hergestellt und weist einen Aufbau
gemäß den Fig. 1A und 2B auf. Wie es bezüglich des obig
beschriebenen bekannten Resonanzelements beschrieben wurde,
kann der Planar-Schwingkörper 10 durch ein Treiben des
Erregers 4 in der X-Richtung orthogonal zu der Länge des
Tragebalkens 3 geschwungen werden. Sobald das Resonanz
element 16 in diesem Zustand um die Z-Achse gedreht wird,
tritt eine Corioliskraft auf. Diese Corioliskraft liegt an
dem Planar-Schwingkörper 10 an, wodurch der Planar-Schwing
körper 10 in der Richtung der Corioliskraft (Y-Richtung)
schwingt. Eine Messung dieser Schwingungsamplitude
ermöglicht, daß die Winkelgeschwindigkeit erfaßt werden
kann.
Da die leitfähigen Schichten 23 und 24 als eine Einrichtung
zum Korrigieren der Neigung des Planar-Schwingkörpers 10
vorgesehen sind, ist es bei diesem ersten Ausführungs
beispiel möglich, wenn der Planar-Schwingkörper 10 geschwun
gen wird, beide Kantenbereiche, die gemäß Fig. 1B den
leitfähigen Schichten 23 und 24 gegenüberliegen, durch die
elektrostatischen Anziehungskräfte 21 und 22 zu dem Substrat
1 hin zu ziehen, indem mittels der leitfähigen Anschluß
flächen 27 und 28 Gleichspannungen an die leitfähigen
Schichten 23 bzw. 24 angelegt werden, und dadurch eine
Neigungskorrektur bezüglich des Planar-Schwingkörpers 10
durchzuführen. Durch das Durchführen einer Neigungskorrektur
kann die Schwingungsablenkung in der Erfassungsrichtung des
Planar-Schwingkörpers 10 korrigiert werden.
Spezifischer ist, wenn der Planar-Schwingkörper 10 schwingt
und sich der Planar-Schwingkörper 10 abwärts nach rechts
neigt, wie es in Fig. 1B durch eine gestrichelte Linie A
angezeigt ist, eine Gleichspannung an die leitfähige Schicht
24 angelegt, die höher als diejenige ist, die an die leit
fähige Schicht 23 angelegt ist, wodurch die Kantenbereichs
seite des Planar-Schwingkörpers 10, die der leitfähigen
Schicht 23 gegenüber liegt, stärker als der Kantenbereich
des Planar-Schwingkörpers 10, der der leitfähigen Schicht 24
gegenüber liegt, zu der Seite des Substrats 1 hin gezogen
wird, wodurch die Abwärtsneigung nach rechts korrigiert ist.
Im Gegensatz dazu, wenn sich der Planar-Schwingkörper 10
abwärts nach links neigt, wie es in Fig. 1B durch eine
gestrichelte Linie B angezeigt ist, ist eine Gleichspannung,
die höher als diejenige ist, die an die leitfähige Schicht
23 angelegt ist, an die leitfähige Schicht 24 angelegt. Die
Abwärtsneigung nach links ist korrigiert, indem die Kanten
bereichsseite des Planar-Schwingkörpers 10, die der leit
fähigen Schicht 24 gegenüber liegt, stärker als der Kanten
bereich des Planar-Schwingkörpers 10, der der leitfähigen
Schicht 23 gegenüber liegt, zu dem Substrat 1 hin gezogen
ist.
Jede der leitfähigen Schichten 23 und 24 wirkt zum Korri
gieren der Neigung des Planar-Schwingkörpers 10 und gleich
zeitig als eine Einrichtung zum Einstellen der Resonanz
frequenz des Planar-Schwingkörpers 10. Das heißt, daß die
leitfähigen Schichten 23 und 24 die Resonanzfrequenz des
Planar-Schwingkörpers 10 in der Erfassungsrichtung ernied
rigen können, indem der Planar-Schwingkörper 10 aufgrund des
Anlegens von Gleichspannungen an die jeweiligen leitfähigen
Schichten 23 und 24 durch die elektrostatischen Kräfte 21
und 22 zu der Seite des Substrats 1 hin gezogen werden.
Folglich kann der Unterschied (Δf) der Resonanzfrequenz
zwischen der Treibrichtung und der Erfassungsrichtung des
Planar-Schwingkörpers 10 eingestellt werden, so daß derselbe
klein ist, indem die Resonanzfrequenz des Planar-Schwing
körpers 10 in der Erfassungsrichtung vorhergehend entworfen
wird, um leicht höher als diejenige der Schwingungsfrequenz
zu sein und indem die Resonanzfrequenz des Planar-Schwing
körper 10 in der Erfassungsrichtung durch ein Ziehen des
Planar-Schwingkörpers 10 zu dem Substrat 1 hin erniedrigt
wird.
Mit anderen Worten gesagt, ist es bei dem ersten Ausfüh
rungsbeispiel durch ein Einstellen der Gleichspannungen, die
an die leitfähigen Schichten 23 und 24 angelegt werden,
möglich, die Neigung des Planar-Schwingkörpers 10 zu korri
gieren und gleichzeitig den Unterschied (Δf) der Resonanz
frequenz zwischen der Treibrichtung und der Erfassungs
richtung des Planar-Schwingkörpers 10 einzustellen, so daß
derselbe klein ist, indem die Resonanzfrequenz des Planar-
Schwingkörpers 10 in der Erfassungsrichtung um einen geeig
neten Wert erniedrigt wird.
Es sei angenommen, daß bei dem Resonanzelement 16 die Ver
schiebung (der Ablenkungsbetrag) des Planar-Schwingkörpers
10 in der Erfassungsrichtung (Y-Richtung) bezüglich der
Verschiebung in der Treibrichtung (X-Richtung) desselben
nicht geringer als 5% beträgt, wenn keine Gleichspannungen
an die leitfähigen Schichten 23 und 24 angelegt sind oder
wenn gleiche Gleichspannungen an die leitfähigen Schichten
23 und 24 angelegt sind. Zu diesem Zeitpunkt wird beispiels
weise die an die leitfähige Schicht 23 angelegte Spannung
auf einen Wert 0 eingestellt, während die an die leitfähige
Schicht 24 angelegte Spannung von 0 bis 20 V verändert wird
(oder umgekehrt, die an die leitfähige Schicht 24 angelegte
Spannung wird auf einen Wert 0 eingestellt, während die an
die leitfähige Schicht 23 angelegte Spannung von 0 bis 20 V
verändert wird). Dadurch wird ein angelegter Spannungswert
gefunden, der ermöglicht, daß der Planar-Schwingkörper 10
korrigiert werden kann, und der ermöglicht, daß die Ver
schiebung des Planar-Schwingkörpers 10 in der Erfassungs
richtung bezüglich der Verschiebung in der Treibrichtung
desselben nicht mehr als 2% beträgt.
Es sei angenommen, daß die obig beschriebene Verschiebung
(der obig beschriebene Ablenkungsbetrag) von nicht mehr als
2% erreicht werden kann, wenn die an die leitfähige Schicht
23 anzulegende Spannung auf einen Wert 0 eingestellt wird,
während die an die leitfähige Schicht 24 anzulegende Span
nung auf 10 V eingestellt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird
eine Gleichspannung (0 + α) V an die leitfähige Schicht 23
angelegt, während eine Gleichspannung (10 + β) V an die
leitfähige Schicht 24 angelegt wird (wobei sowohl α als auch
β positive Werte sind und eingestellt werden, um den
Unterschied (Δf) der Resonanzfrequenz zwischen der Treib-
und Erfassungsrichtung klein zu machen). Dadurch kann die
Resonanzfrequenz des Planar-Schwingkörpers 10 in der Erfas
sungsrichtung, die entworfen wurde, um höher als diejenige
in der Schwingungsrichtung zu sein, eingestellt werden, um
niedriger zu werden, so daß der Unterschied (Δf) der Resonanzfrequenz
zwischen der Treibrichtung und der Erfassungs
richtung eingestellt werden kann, um niedriger zu sein.
Eine solche Einstellung ermöglicht, daß der Ablenkungsbetrag
aufgrund der Neigung des Planar-Schwingkörpers 10 bezüglich
der Ebene des Substrats 1 nicht mehr als 2% beträgt, und
ermöglicht, daß der Unterschied (Δf) der Resonanzfrequenz
zwischen der Treibrichtung und der Erfassungsrichtung klein
gemacht werden kann. Es wurde experimentell festgestellt,
daß die Erfassungsempfindlichkeit des Resonanzelements 16
von etwa 0,9 Grad/Sekunde auf etwa 0,3 Grad/Sekunde zunimmt.
Das heißt, daß eine Zunahme der Erfassungsempfindlichkeit
(Auflösung) um etwa ein Dreifaches (0,9/0,3) erreicht wurde.
Ferner kann eine Zunahme sogar von mehr als dem Dreifachen,
abhängig von Bedingungen des Planar-Schwingkörpers 10, der
Tragebalken 3 oder der Größe der Gleichspannung, die an die
leitfähigen Schichten 23 und 24 anzulegen sind, erreicht
werden.
Gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel, wie es obig
beschrieben ist, sind die leitfähigen Schichten 23 und 24
als eine Schwingkörperneigungs-Korrektur-Einrichtung zum
Durchführen der Resonanzfrequenzeinstellung der Neigungs
korrektur bezüglich des Planar-Schwingkörpers 10 mit einem
in der X-Richtung zwischen denselben liegenden Spalt auf dem
Substrat 1 an Positionen angeordnet, die dem Planar-Schwing
körper 10 gegenüberliegen. Der Unterschied der Resonanz
frequenz zwischen der Treibrichtung und der Erfassungsrich
tung des Planar-Schwingkörpers 10 kann eingestellt werden,
um klein zu sein, und die Neigung des Planar-Schwingkörpers
10 kann reduziert werden, indem der Wert der an diese leit
fähigen Schichten 23 und 24 angelegten Gleichspannung ge
eignet eingestellt wird. Es ist folglich möglich, dieses
Resonanzelement 16 zu einem hervorragenden Resonanzelement
16, das eine hohe Empfindlichkeit und einen niedrigen
Rauschpegel aufweist, zu machen, ohne durch Fehler, die
während des Herstellungsprozesses auftreten oder eine
Änderung von Anwendungsumständen gebunden zu sein, und ohne
ein mechanisches Trimmen des Planar-Schwingkörpers 10 oder
der Tragebalken 3 zu benötigen.
Insbesondere sind bei diesem ersten Ausführungsbeispiel die
leitfähigen Schichten 23 und 24 an beiden Kantenbereichen
des Planar-Schwingkörpers 10 mit einem Spalt in der X-Rich
tung dazwischen vorgesehen, wodurch der Abstand zwischen der
Gravitationsposition des Gewichtsabschnitts 2, der der
Planar-Schwingkörper 10 ist, und der Position, bei der die
elektrostatischen Kräfte 21 und 22 angelegt sind, erhöht
werden kann. Dies liefert eine erhöhte Hebelwirkung, wodurch
die Neigung des Planar-Schwingkörpers 10 sogar durch kleine
elektrostatische Kräfte 21 und 22 korrigiert werden kann,
wodurch die Größe der Spannung, die über die leitfähigen
Anschlußflächen 27 und 28 an die leitfähigen Schichten 23
und 24 angelegt wird, reduziert werden kann. Folglich ist
eine größere Bemaßung des Resonanzelements 16 unnötig ge
macht und ein kleines Resonanzelement 16 kann erreicht
werden.
Wenn bei diesem ersten Ausführungsbeispiel eine Vertikal
bewegungsseitenelektrode 30 auf der Oberfläche des Gewichts
abschnitts 2, wie es beispielsweise in Fig. 2D gezeigt ist,
und eine stationäre gegenüberliegende Elektrode 31 auf der
Seite, die der Vertikalbewegungsseitenelektrode 30 mit einem
Spalt in der Y-Richtung dazwischen gegenüberliegt, vorge
sehen ist, und wenn der Satz aus der Vertikalbewegungssei
tenelektrode und der stationären gegenüberliegenden Elektro
de als eine Erfassungselektrode für eine Winkelgeschwindig
keit um die Z-Achse zum Erfassen der Schwingungsamplitude
des Gewichtsabschnitts in der Y-Richtung, die der Verände
rung der Winkelgeschwindigkeit der Drehung um die Z-Achse
entspricht, gebildet ist, ist es möglich, die Winkelge
schwindigkeit zu erfassen, indem die Corioliskraft in der
Y-Richtung, die durch die Drehung um die Z-Achse erzeugt
wird, erfaßt wird, wie es obig beschrieben ist.
Wenn die stationäre gegenüberliegende Elektrode 31 auf der
der Seite des Substrats 1 gegenüberliegenden Seite ange
ordnet ist, kann das Resonanzelement 16 gebildet sein, wie
es durch die strichpunktierte Linie in Fig. 2D angezeigt
ist, indem die stationäre gegenüberliegende Elektrode 31 auf
einer Abdeckung 32 befestigt ist, die beispielsweise aus
Glas gebildet ist, und indem die Glasabdeckung an einem
Verbindungsabschnitt 34 mittels eines Anodenverbindens bzw.
Anoden-Bondens mit einem Polysiliziumfilm 5 verbunden wird.
Alternativ kann das Resonanzelement 16 durch eine vorher
gehende Dampfaufbringung eines Metalls, wie beispielsweise
Gold, auf dem Verbindungsabschnitt 34 und einer Durchführung
eines eutektischen Verbindens bezüglich des Verbindungs
abschnitts 34 gebildet werden.
In Fig. 3A ist der Aufbau des Hauptabschnitts eines Reso
nanzelements 16 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung als eine perspektivische Ansicht
gezeigt. In Fig. 3B ist eine teilweise Ansicht entlang der
Linie B-B' in Fig. 3A gezeigt. Bei den Beschreibungen dieses
Ausführungsbeispiels sind die gleichen Komponenten wie bei
dem obig beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel durch die
gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, wobei wiederholte
Erklärungen derselben ausgelassen sind.
Das Resonanzelement 16 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
stellt einen Winkelgeschwindigkeitssensor dar. Der Unter
schied zwischen diesem Ausführungsbeispiel und dem obig
beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ist dadurch gekenn
zeichnet, daß, erstens, gemäß Fig. 3A der Planar-Schwing
körper 10 aufgebaut ist, um einen Rahmenkörper 36, der über
dem Substrat 1 in einem isolierten Zustand angeordnet ist,
und den Gewichtsabschnitt 2 aufzuweisen, der durch Verbin
dungsbalken 40 mit der Innenseite des Rahmenkörpers 36
verbunden ist, und daß, zweitens, gemäß Fig. 3B das Reso
nanzelement 16 aufgebaut ist, indem die leitfähigen Schich
ten 23A und 24A als die erste Schwingkörperneigungs-Kor
rektur-Einrichtung und die leitfähigen Schichten 23B und 24B
als die zweite Schwingkörperneigungs-Korrektur-Einrichtung
vorgesehen sind. Die leitfähigen Schichten 23A und 24A sind
an beiden Kantenbereichen des Gewichsabschnitts 2 mit einem
Spalt in der X-Richtung zwischen denselben auf der Seite des
Substrats 1, die dem Planar-Schwingkörper 10 gegenüber
liegt, angeordnet, während die leitfähigen Schichten 23B und
24B über einen Spalt in der X-Richtung an den Positionen
jenseits der leitfähigen Schichten 23A und 24A angeordnet
sind.
Jede der leitfähigen Schichten 23A, 24A, 23B und 24B sind
mit leitfähigen Anschlußflächen (die nicht gezeigt sind)
mittels einzelner Strukturen (die nicht gezeigt sind) ver
bunden. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Resonanz
frequenz des Planar-Schwingkörpers 10 und die Neigung des
Planar-Schwingkörpers 10 bezüglich der Substratebenen
richtung des Substrats 1 eingestellt werden, indem die an
jede der leitfähigen Anschlußflächen anzulegende Gleich
spannung eingestellt wird, wodurch elektrostatische Kräfte
21A, 22A, 21B und 22B zu dem Planar-Schwingkörper 10
geliefert werden.
Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Gewichts
abschnitt 2 beispielsweise aus Silizium oder Polysilizium
gebildet, wodurch der Gewichtsabschnitt 2 selbst die Funk
tion einer Vertikalbewegungsseitenelektrode 30 durchführt.
Auf dem Substrat 1 ist eine stationäre gegenüberliegende
Elektrode 31, die dem Gewichtsabschnitt 2 mit einem Spalt in
der Y-Richtung gegenüberliegt, vorgesehen, wobei der Satz
aus dem Gewichtsabschnitt 2 (Vertikalbewegungsseitenelek
trode 30) und der stationären gegenüberliegenden Elektrode
31 als eine Erfassungselektrode für eine Winkelgeschwindig
keit um die Z-Achse zum Erfassen der Schwingungsamplitude
des Gewichtsabschnitts in der Y-Richtung gebildet ist, wobei
die Schwingungsamplitude der Veränderung der Winkelgeschwin
digkeit der Drehung um die Z-Achse entspricht.
Ferner ist bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel das Sub
strat 1 aus Glas hergestellt. Ein Schwinger, ein Befestigungsabschnitt
usw., die einen Planar-Schwingkörper 10 und
Tragebalken 3 aufweisen, sind auf dem Substrat 1 durch ein
Mikrobearbeiten einer Siliziumschicht mit einer Dicke von 50 Ìm
gebildet. Ferner sind bei diesem zweiten Ausführungsbei
spiel, wie in den Fällen des obig beschriebenen bekannten
Resonanzelements und des ersten Ausführungsbeispiels, leit
fähige Schichten zum Treiben (die nicht gezeigt sind) je
weils mit den Kamm-Elektroden 6A und 6B und mittels leit
fähiger Strukturen mit Außenseitenelektrodenanschlußflächen
(die nicht gezeigt sind) zum Bilden eines Erregers 4 ver
bunden.
Die zwei Verbindungsbalken 40 sind entlang der Z-Richtung,
die orthogonal zu der X-Richtung ist, die die Schwingungs
richtung ist, auf der rechten Seite des Gewichtsabschnitts 2
angeordnet. Der Gewichtsabschnitt 2 ist durch die Verbin
dungsbalken 40 mit der rechten Seite (gemäß Fig. 2A und 2B)
des rechteckigen Rahmenkörpers 36 verbunden. Die Verbin
dungsbalken 40 sind gebildet, so daß die Dicke in der Y-
Richtung, die die Erfassungsschwingungsrichtung des Ge
wichtsabschnitts 2 ist, geringer als 50 Ìm ist, und so daß
die Festigkeit in der Y-Richtung geringer als diejenige in
der X-Richtung ist, die die Schwingungsrichtung des Planar-
Schwingkörpers 10 ist. Andererseits sind die Tragebalken 3
gebildet, so daß die Festigkeit in der X-Richtung, die die
Schwingungsrichtung des Planar-Schwingkörpers 10 ist,
geringer als diejenige in der Y-Richtung ist, die die
Erfassungsschwingungsrichtung des Gewichtsabschnitts 2 ist.
In den Fig. 3A und 3B bezeichnet ein Bezugszeichen 50 eine
Ausnehmung, die einen Hohlraum bildet, während ein Bezugs
zeichen 20 eine Verbindungselektrode für den Gewichtsab
schnitt 2 (d. h. für die Vertikalbewegungsseitenelektrode 30)
und ein Bezugszeichen 33 eine Verbindungselektrode für die
stationäre gegenüberliegende Elektrode 31 bezeichnet.
Das zweite Ausführungsbeispiel ist gebildet, so daß leit
fähige Schichten 23A und 24A an den Positionen vorgesehen
sind, die beiden Kantenbereichen des Gewichtsabschnitts 2
des Planar-Schwingkörpers 10 entsprechen, um den Gewichtsab
schnitt 2 durch die elektrostatischen Anziehungskräfte 21A
und 22A zu der Seite des Substrats 1 hin zu ziehen, und so
daß die leitfähigen Schichten 23B und 24B jenseits der leit
fähigen Schichten 23A und 24A an den Positionen vorgesehen
sind, die dem Rahmenkörper 36 entsprechen, um den Rahmen
körper 36 durch die elektrostatischen Anziehungskräfte 21B
und 22B zu der Seite des Substrats 1 hin zu ziehen. Dies
ermöglicht, daß die Resonanzfrequenz in der Y-Richtung des
Planar-Schwingkörpers 10, der den Gewichtsabschnitt 2 und
den Rahmenkörper 36 aufweist, eingestellt werden kann, und
ermöglicht ferner, daß die Neigungen des Gewichtsabschnitts
2 und des Rahmenkörpers 36 bezüglich der Ebene des Substrats
1 einzeln korrigiert werden können.
Das zweite Ausführungsbeispiel kann daher gleichartige
Wirkungen des obig beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels
ausüben.
Ferner ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Planar-
Schwingkörper 10 aufgebaut, um den Rahmenkörper 36 und den
Gewichtsabschnitt 2 aufzuweisen, wobei der Planar-Schwing
körper 10 gebildet ist, so daß die Festigkeit von Verbin
dungsbalken 40 zum Verbinden des Rahmenkörpers 36 und des
Gewichtsabschnitts 2 bezüglich der Y-Richtung geringer als
die Festigkeit derselben bezüglich der X-Richtung ist, und
daß die Festigkeit von Tragebalken 3 zum Tragen des Planar-
Schwingkörpers 10 bezüglich der X-Richtung geringer als die
Festigkeit derselben bezüglich der Y-Richtung ist. Es wird
daher möglich, wenn der Planar-Schwingkörper 10 in der
X-Richtung schwingt und sich um die Z-Achse dreht, daß
lediglich der Gewichtsabschnitt in der Y-Richtung schwingt,
während der Rahmenkörper kaum in der Y-Richtung schwingt.
Folglich besteht kein Risiko, daß die Kamm-Elektrode 6B in
der Y-Achsenrichtung bezüglich der Kamm-Elektrode 6A
verschoben wird, so daß der Planar-Schwingkörper 10 eine
Erregungsschwingung stets stabil durchführen kann, die die
Größe der Amplitude beibehält, die der Spannung entspricht,
die an die obig beschriebenen leitfähigen Schichten zum
Treiben angelegt ist, und die Winkelgeschwindigkeit um die
Z-Achse mit einer höheren Genauigkeit erfassen kann.
Da die Verbindungsbalken 40 entlang der Z-Richtung, die
orthogonal zu der X-Richtung ist, die die Schwingungs
richtung des Planar-Schwingkörpers 10 ist, vorgesehen sind,
besteht bei dem zweiten Ausführungsbeispiel zusätzlich kein
Risiko, daß in der Torsionsrichtung des Gewichtsabschnitts 2
eine Bewegung aufgrund einer Beschleunigung, die durch die
Schwingung des Planar-Schwingkörpers 10 bewirkt wird, auf
tritt, und schwankende Komponenten in der Vertikalrichtung
bewirkt. Folglich beeinflußt dieses Moment die in der Y-
Richtung erzeugte Corioliskraft nicht, was zu einer Erfas
sung der Drehwinkelgeschwindigkeit mit einer höheren Genau
igkeit führt.
Ein drittes Ausführungsbeispiel wird nun hierin unten unter
Bezugnahme auf die Fig. 4A bis 4C beschrieben. Das dritte
Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, daß eine
Spannungsunterdrückungseinrichtung vorgesehen ist. Andere
Aufbauten sind gleichartig zu dem obig beschriebenen ersten
und zweiten Ausführungsbeispiel. Bei den Beschreibungen
dieses dritten Ausführungsbeispiels sind Komponenten, die
gleich denjenigen des obig beschriebenen ersten und zweiten
Ausführungsbeispiels sind, durch die gleichen Bezugszeichen
gekennzeichnet, wobei wiederholte Beschreibungen derselben
ausgelassen sind.
Wenn die Schwingkörperneigungs-Korrektur-Einrichtung (die
leitfähigen Schichten 23 und 24), wie obig beschrieben, vor
gesehen ist, wird der Planar-Schwingkörper 10 durch elektro
statische Kräfte zu dem Substrat 1 hin gezogen, wodurch Zug
spannungen in den Tragebalken 3 erzeugt werden. Dies kann
dazu führen, daß diese Zugspannungen der Tragebalken 3 be
wirken, daß die Schwingungsamplitude des Planar-Schwing
körpers 10 etwas reduziert ist, wodurch sich eine Reduktion
der Empfindlichkeit desselben ergibt, oder daß die Zugspan
nungen in den Tragebalken 3 vorübergehend den Planar-
Schwingkörper 10 stören, wodurch sich die Erzeugung von
Rauschen in einem elektrischen Signal zur Erfassung ergibt.
Folglich ist das dritte Ausführungsbeispiel so angeordnet,
daß Kräfte, die den Zugspannungen entgegen wirken, an die
Tragebalken 3 angelegt werden, indem die obig beschriebene
Spannungsunterdrückungseinrichtung vorgesehen ist. Fig. 4A
zeigt ein Beispiel in dem Fall, bei dem die obig beschrie
bene Spannungsunterdrückungseinrichtung zu dem Resonanz
element 16, das in Fig. 1 gezeigt ist, hinzugefügt ist,
während Fig. 4B ein Beispiel in dem Fall zeigt, bei dem die
obig beschriebene Spannungsunterdrückungseinrichtung zu dem
Resonanzelement 16, das in den Fig. 3A und 3B gezeigt ist,
hinzugefügt ist. Wie es in den Fig. 4A und 4B dargestellt
ist, sind bei diesem dritten Ausführungsbeispiel leitfähige
Schichten 41 und 42 (41A, 41B, 42A und 42B), die eine
Spannungsunterdrückungseinrichtung darstellen, angeordnet,
um der obig beschriebenen Schwingkörperneigungs-Korrektur-
Einrichtung (leitfähige Schichten 23 und 24 (23A, 23B, 24A
und 24B)) mit der Ebene des Planar-Schwingkörpers 10 da
zwischen gegenüber angeordnet zu sein, und über Spalten den
Planar-Schwingkörper zwischen diesen leitfähigen Schichten
und der Schwingkörperneigungs-Korrektur-Einrichtung
anzuordnen.
Die leitfähigen Schichten 41 und 42 (41A, 41B, 42A und 42B)
sind aufgebaut, so daß eine Gleichspannung mittels leit
fähiger Strukturen (die nicht gezeigt sind) an dieselben
angelegt ist, wobei, sobald eine Gleichspannung an diese
leitfähigen Schichten 41 und 42 (41A, 41B, 42A und 42B)
angelegt ist, elektrostatische Anziehungskräfte zwischen den
leitfähigen Schichten 41 und 42 (41A, 41B, 42A und 42B) und
dem Planar-Schwingkörper 10 auftreten, wodurch der Planar-
Schwingkörper 10 in den Fig. 4A bis 4C nach oben in die
Aufwärtsrichtung gezogen wird.
Dadurch sind Kräfte in Richtungen zum Entgegenwirken der
Zugspannungen indirekt an die Tragebalken 3 angelegt, wobei
die Kräfte durch die obig beschriebene Schwingkörpernei
gungs-Korrektur-Einrichtung bewirkt werden. Folglich ist es
möglich, die obig beschriebenen Zugspannungen der Träger
balken 3 wesentlich zu unterdrücken, indem die Größen der
Gleichspannungen, die an die obig beschriebenen leitfähigen
Schichten 41, 42 (41A, 41B, 42A und 42B) angelegt werden,
eingestellt werden. Sind beispielsweise die Größen der
elektrostatischen Anziehungskräfte, die an den Planar-
Schwingkörper 10 angelegt sind, wenn Gleichspannungen an die
leitfähigen Schichten 23, 24, 41 und 42 angelegt sind, F23,
F24, F41 bzw. F42, so werden die Größen der Gleichspan
nungen, die an die leitfähigen Schichten 23, 24, 41 und 42
anzulegen sind, bestimmt, so daß die Gleichung F23 + F24 =
F41 + F42 gilt. Die obig beschriebenen Zugspannungen in den
Tragebalken können dadurch wesentlich unterdrückt werden.
Gemäß diesem dritten Ausführungsbeispiel kann das Auftreten
von verschiedenen Problemen, die durch die Zugspannungen in
den Tragebalken bewirkt werden, verläßlich vermieden werden,
da etwaige unangenehme Zugspannungen in den Tragebalken 3
durch die Spannungsunterdrückungseinrichtung unterdrückt
sind. Dies ermöglicht, daß der Planar-Schwingkörper 10 eine
ideale Schwingung vollführt und ermöglicht, daß ein Reso
nanzelement eine höhere Empfindlichkeit aufweisen kann und
ein niedrigeres Rauschen geliefert werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obig beschrie
benen Ausführungsbeispiele begrenzt. Verschiedene Aus
führungsbeispiele können angenommen werden. Beispielsweise
sind bei dem obig beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel
die leitfähigen Schichten 23 und 24 lediglich an beiden
Kantenbereichen des Planar-Schwingkörpers 10 vorgesehen,
wobei jedoch die leitfähigen Schichten 23 und 24 zumindest
an beiden Kantenbereichen vorgesehen sein können, d. h. daß
die leitfähigen Schichten 23 und 24 an einigen anderen
Abschnitten als den beiden Kantenbereichen vorgesehen sein
können. Ferner ist bei dem obig beschriebenen ersten Aus
führungsbeispiel der Planar-Schwingkörper 10 (der Gewichts
abschnitt 2) aus Polysilizium gebildet, wobei derselbe je
doch aus Silizium gebildet sein kann. Wenn das Resonanz
element 16, das in dem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt
ist, als ein Winkelgeschwindigkeitssensor verwendet wird,
ist die Vertikalbewegungsseitenelektrode 30 an dem Gewichts
abschnitt 2 angeordnet, wobei jedoch die vorliegende Erfin
dung so angeordnet sein kann, daß der Gewichtsabschnitt 2
selbst als eine Vertikalbewegungsseitenelektrode wirkt.
Bei dem obig beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel sind
die leitfähigen Schichten 23A und 24A als die erste Schwing
körperneigungs-Korrektur-Einrichtung lediglich an beiden
Kantenbereichen des Gewichtsabschnitts 2 vorgesehen, wobei
jedoch die leitfähigen Schichten 23A und 24A zumindest an
dem Gewichtsabschnitt 2 vorgesehen sein können, d. h. daß die
leitfähigen Schichten 23A und 24A an etwaigen anderen
Abschnitten als den beiden Kantenbereichen vorgesehen sein
können. Wie in Fig. 3A gezeigt ist, ist jedoch, wenn die
stationäre gegenüberliegende Elektrode unterhalb des
Gewichtsabschnitts 2 vorgesehen ist, jede der leitfähigen
Schichten 23A und 24A an Positionen angeordnet, die die
Position der stationären gegenüberliegenden Elektrode 31
nicht stören.
Ferner sind bei dem obig beschriebenen zweiten Ausführungs
beispiel die Verbindungsbalken 40 auf der rechten Seite des
Gewichtsabschnitts 2 angeordnet, wobei der Gewichtsabschnitt
2 durch die Verbindungsbalken 40 mit der rechten Seite des
Rahmenkörpers 36 verbunden ist. Jedoch können die Verbin
dungsbalken 40 auf der linken Seite des Gewichtsabschnitts 2
angeordnet sein, während der Gewichtsabschnitt 2 mit dem
Rahmenkörper 36 durch ein Anordnen der Verbindungsbalken 40
auf beiden Seiten des Gewichtsabschnitts in einem Zustand
eines gespreizt befestigten Balkens verbunden sein kann.
Ferner können die Verbindungsbalken entlang der X-Richtung
angeordnet sein. Es ist jedoch bevorzugt, daß die Verbindungsbalken
entlang der Z-Richtung angeordnet sind, um die
Drehwinkelgeschwindigkeit um die Z-Achse durch das Anordnen
der Verbindungsbalken 40 entlang der Z-Richtung zu erfassen,
ohne der Wirkung einer Beschleunigung, die durch die
Schwingung erzeugt wird, unterworfen zu sein.
Zusätzlich, wenn der Rahmenkörper 36 und der Planar-Schwing
körper 10 unter Verwendung der in der Form des Buchstabens L
gebildeten Verbindungsbalken 40 miteinander verbunden sind,
wie es in den Fig. 5A und 5B gezeigt ist, ist jede der Enden
der kürzeren Seiten 46 der in der Form des Buchstabens L
gebildeten Verbindungsbalken 40 mit den vier Ecken des Ge
wichtsabschnitts 2 verbunden, wobei sich jede der längeren
Seiten 47 der in der Form des Buchstabens L gebildeten
Verbindungsbalken 40 von den Ecken, bei denen die Enden der
in der Form des Buchstabens L gebildeten, kürzeren Seiten 46
verbunden sind, über einen Spalt entlang der Seiten des
Gewichtsabschnitts 2 zu den Seiten des Rahmenkörpers 36
erstreckt, bei denen die Enden der längeren Seiten 47 mit
den Seiten des Rahmenkörpers 36 verbunden sind.
Durch das Vorsehen der leitfähigen Schichten 23A, 24A, 23B
und 24B, der leitfähigen Strukturen 25A, 26A, 25B und 268,
die mit den leitfähigen Schichten 23A, 24A, 23B und 24B
verbunden sind, und der leitfähigen Anschlußflächen 27A,
28A, 27B und 28B gemäß den Fig. 5A und 5B und durch das
Ziehen des Gewichtsabschnitts 2 durch die elektrostatischen
Anziehungskräfte 21A und 22A zu der Seite des Substrats 1,
ebenso wie durch das Ziehen der Rahmenkörper 36 durch die
elektrostatischen Anziehungskräfte 21B und 22B zu der Seite
des Substrats 1 hin, kann in diesem Fall, wie im Fall des
obig beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiels, eine
gleichartige Wirkung zu derjenigen des obig beschriebenen
zweiten Ausführungsbeispiels erreicht werden. Ferner kann
bei dem Resonanzelement 16, das die Konfiguration gemäß den
Fig. 5A und 5B aufweist, durch das Vorsehen der leitfähigen
Schichten 41A, 41B, 42A und 42B gemäß Fig. 4C, die die
Spannungsunterdrückungseinrichtung darstellen, wie es unter
Bezugnahme auf das obig beschriebene dritte Ausführungsbei
spiel beschrieben ist, eine gleichartige Wirkung zu der
jenigen des dritten Ausführungsbeispiels ausgeübt werden.
Bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel, die obig
beschrieben sind, erstrecken sich die leitfähigen Schichten
23 und 24 entlang der Seiten von beiden Kanten des Planar-
Schwingkörpers 10, wobei jedoch die Anordnung derart sein
kann, daß eine Mehrzahl von sehr kleinen leitfähigen Schich
ten gebildet ist, um entlang der Seiten von beiden Kanten
des Planar-Schwingkörpers 10 angeordnet zu sein. In diesem
Fall ist es bevorzugt, daß die Mehrzahl von sehr kleinen
leitfähigen Schichten sehr kleine leitfähige Schichten
umfaßt, die den vier Ecken des rechteckigen Planar-Schwing
körpers 10 gegenüber liegen.
Ferner kann bei dem obig beschriebenen zweiten Ausführungs
beispiel, obwohl der Gewichtsabschnitt 2 selbst als eine
Vertikalbewegungsseitenelektrode wirkt, eine weitere Ver
tikalbewegungsseitenelektrode 30 zumindest entweder an der
Oberflächenseite oder der hinteren Seite des Gewichtsab
schnitts 2 vorgesehen sein. Wenn eine Vertikalbewegungs
seitenelektrode 30 an der Oberflächenseite des Gewichts
abschnitts 2 beispielsweise in dem gleichen Zustand, wie
derjenige, der in Fig. 2D gezeigt ist, angeordnet ist, ist
eine Abdeckung 32 oder dergleichen, die dem Gewichts
abschnitt 2 gegenüberliegt, vorgesehen, wobei eine statio
näre gegenüberliegende Elektrode auf der Abdeckung 32 oder
dergleichen angeordnet ist.
Bei dem obig beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel kann
eine Vertikalbewegungsseitenelektrode 30 auf der hinteren
Oberfläche des Gewichtsabschnitts 2 angeordnet sein, während
eine stationäre gegenüberliegende Elektrode 31 oberhalb des
Substrats 1 in einer zu dem Gewichtsabschnitt 2 gegenüber
liegenden Position angeordnet sein kann.
Ferner sind sowohl bei dem ersten als auch dem zweiten Ausführungsbeispiel,
die obig beschrieben sind, die leitfähigen
Schichten 23 und 24 (23A, 23B, 24A und 24B), von denen jede
die Funktion einer Schwingkörperneigungs-Korrektur-Einrich
tung durchführt, auf dem Substrat 1 angeordnet, wobei diese
leitfähigen Schichten 23 und 24 (23A, 23B, 24A und 24B)
jedoch, wenn die Abdeckung 32, die den Planar-Schwingkörper
10 abdeckt, vorgesehen sind, um auf der Abdeckung 32 an
stelle des Substrats angeordnet sein können. In diesem Fall,
wie in dem Fall der obig beschriebenen Ausführungsbeispiele,
sind die leitfähigen Schichten 23 und 24 an beiden Kantenbe
reichen des Planar-Schwingkörpers 10 angeordnet. Wenn die
leitfähigen Schichten 23 und 24 (23A, 23B, 24A und 24B), von
denen jede die Funktion einer Schwingkörperneigungs-Korrek
tur-Einrichtung durchführt, auf der Abdeckung 32 angeordnet
sind, sind, wenn die leitfähigen Schichten 41 und 42 vorge
sehen sind, die eine Spannungsunterdrückungseinrichtung dar
stellen und in dem obig beschriebenen dritten Ausführungs
beispiel gezeigt sind, diese leitfähigen Schichten 41 und
42 angeordnet, um dem Substrat 1 mit der Ebene des Substrats
1 dazwischen gegenüber zu liegen, um den Planar-Schwing
körper 10 zwischen den leitfähigen Schichten 41 und 42 und
den obig erwähnten leitfähigen Schichten 23 und 24 anzu
ordnen.
Bei dem obig beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel ist
die Anordnung derart, daß an den Tragebalken 3 Kräfte in
einer Richtung derart angelegt werden, daß Zugspannungen in
dem Tragebalken entgegengewirkt werden, wobei jedoch bei
spielsweise leitfähige Schichten, die eine Spannungsunter
drückungseinrichtung sind, vorgesehen sein können, so daß
elektrostatische Anziehungskräfte direkt auf die Tragebalken
3 gegeben werden können.
Bei jedem der obig beschriebenen Ausführungsbeispielen
stellt der Planar-Schwingkörper 10 eine Struktur dar, die an
gegenüberliegenden Enden befestigt ist, wobei jedoch der
Planar-Schwingkörper 10 durch ein Ein-Seiten-Befestigungs
verfahren (z. B. ein Ausleger-Verfahren) aufgebaut sein kann.
Bei jedem der obig beschriebenen Ausführungsbeispiele wurden
ferner die Resonanzelemente 16 gemäß einer Verwendung in
Winkelgeschwindigkeitssensoren beschrieben, wobei jedoch der
Planar-Schwingkörper 10 gemäß der vorliegenden Erfindung
auch bei anderen Typ-Vorrichtungen verwendet werden kann.
Claims (13)
1. Resonanzelement mit folgenden Merkmalen:
einem stationären Substrat (1), das eine Hauptober fläche aufweist, die sich in einer X- und Z-Richtung, die orthogonal zueinander sind, erstreckt;
einem Planar-Schwingkörper (10), der mittels Trage balken (3) mit dem stationären Substrat (1) verbunden ist, um in der X-Richtung schwingen zu können, wobei der Planar-Schwingkörper (10) eine Resonanzfrequenz und einen Gewichtsabschnitt (2) aufweist, der von dem stationären Substrat (1) isoliert ist;
einem Erreger (4), um den Planar-Schwingkörper (10) in der X-Richtung in Schwingung zu versetzen; und
einer Neigungskorrektureinrichtung (23, 24), die elektrostatische Kräfte auf den Planar-Schwingkörper (10) liefert, um die Resonanzfrequenz des Planar- Schwingkörpers (10) einzustellen und die Neigung des Planar-Schwingkörpers (10) bezüglich der Hauptober fläche des stationären Substrats (1) zu korrigieren.
einem stationären Substrat (1), das eine Hauptober fläche aufweist, die sich in einer X- und Z-Richtung, die orthogonal zueinander sind, erstreckt;
einem Planar-Schwingkörper (10), der mittels Trage balken (3) mit dem stationären Substrat (1) verbunden ist, um in der X-Richtung schwingen zu können, wobei der Planar-Schwingkörper (10) eine Resonanzfrequenz und einen Gewichtsabschnitt (2) aufweist, der von dem stationären Substrat (1) isoliert ist;
einem Erreger (4), um den Planar-Schwingkörper (10) in der X-Richtung in Schwingung zu versetzen; und
einer Neigungskorrektureinrichtung (23, 24), die elektrostatische Kräfte auf den Planar-Schwingkörper (10) liefert, um die Resonanzfrequenz des Planar- Schwingkörpers (10) einzustellen und die Neigung des Planar-Schwingkörpers (10) bezüglich der Hauptober fläche des stationären Substrats (1) zu korrigieren.
2. Resonanzelement gemäß Anspruch 1, bei dem die Nei
gungskorrektureinrichtung (23, 24) an zumindest Kan
tenbereichen des Planar-Schwingkörpers (10) vorgesehen
ist, die sich mit einem Spalt in der X-Richtung dazwi
schen gegenüberliegen, und wobei dieselbe von dem
Planar-Schwingkörper (10) in einer Y-Richtung, die
orthogonal zu der X- und Z-Richtung ist, beabstandet
ist.
3. Resonanzelement gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2,
bei dem der Planar-Schwingkörper (10) einen Rahmen
körper (36) aufweist, der über dem stationären Sub
strat (1) angeordnet und von demselben isoliert ist,
und bei dem der Gewichtsabschnitt (2) durch Verbin
dungsbalken (40) mit der Innenseite des Rahmenkörpers
(36) verbunden ist.
4. Resonanzelement gemäß Anspruch 3, bei dem die Nei
gungskorrektureinrichtung (23, 24) ein erstes Nei
gungskorrekturelement (23A, 24A) und ein zweites
Neigungskorrekturelement (23B, 24B) aufweist, wobei
das erste Neigungskorrekturelement (23A, 24A) an Kan
tenbereichen des Gewichtsabschnitts (2) vorgesehen
ist, die sich mit einem Spalt in der X-Richtung dazwi
schen gegenüberliegen, und wobei dasselbe von dem
Planar-Schwingkörper (10) in der Y-Richtung beabstan
det ist, und wobei das zweite Neigungskorrekturelement
(23B, 24B) an Positionen, die dem Rahmenkörper (36)
gegenüberliegen und über Spalten in der X-Richtung
jenseits der ersten Schwingkörperneigungs-Korrektur-
Einrichtung (23A, 24A) vorgesehen ist.
5. Resonanzelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei
dem eine Spannungsunterdrückungseinrichtung (41, 42)
vorgesehen ist, um auf die Tragebalken (3) direkt oder
indirekt Kräfte in einer Richtung anzulegen, um jegli
chen Zugspannungen in den Tragebalken (3) entgegenzu
wirken, die durch elektrostatische Anziehungskräfte
durch die Schwingkörperneigungs-Korrektur-Einrichtung
(23, 24) auf den Planar-Schwingkörper (10) gegeben
werden.
6. Resonanzelement gemäß Anspruch 5, bei dem die Span
nungsunterdrückungseinrichtung (41, 42) derart vor
gesehen ist, daß sie der Schwingkörperneigungs-Kor
rektur-Einrichtung (23, 24) gegenüberliegt und daß der
Schwingkörper (10) über Spalten zwischen der Span
nungsunterdrückungseinrichtung (41, 42) und der
Schwingkörperneigungs-Korrektur-Einrichtung (23, 24)
angeordnet ist.
7. Resonanzelement gemäß Anspruch 6, bei dem die Span
nungsunterdrückungseinrichtung (41, 42) strukturiert
und angeordnet ist, um die Zugspannungen in den Trage
balken (3) durch ein Liefern von elektrostatischen
Anziehungskräften auf den Schwingkörper (10) zu unter
drücken.
8. Resonanzelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei
dem eine Vertikalbewegungsseitenelektrode (30) auf
zumindest entweder einer vorderen Oberfläche oder
einer hinteren Oberfläche des Gewichtsabschnitts (2)
vorgesehen ist, wobei eine stationäre gegenüberliegen
de Elektrode (31) auf einer der Vertikalbewegungssei
tenelektrode (30) gegenüberliegenden Seite und von dem
Gewichtsabschnitt (2) in der Y-Richtung beabstandet
angeordnet ist, wobei der Satz aus der Vertikalbewe
gungsseitenelektrode (30) und der stationären gegen
überliegenden Elektrode (31) aufgrund einer Winkel
geschwindigkeit, die an den Schwingkörper (10) um die
Z-Achse angelegt ist, als eine Erfassungselektrode zum
Erfassen einer Schwingungsamplitude des Gewichts
abschnitts (2) in der Y-Richtung wirkt, wobei die
Schwingungsamplitude einer Veränderung der Winkel
geschwindigkeit der Drehung um die Z-Achse entspricht.
9. Resonanzelement gemäß Anspruch 8, bei dem die Span
nungsunterdrückungseinrichtung (41, 42) derart vor
gesehen ist, daß sie der Schwingkörperneigungs-Korrek
tur-Einrichtung (23, 24) gegenüberliegt und der
Schwingkörper (10) über Abstände zwischen der Span
nungsunterdrückungseinrichtung (41, 42) und der
Schwingkörperneigungs-Korrektur-Einrichtung (23, 24)
angeordnet ist.
10. Resonanzelement gemäß Anspruch 9, bei dem die Span
nungsunterdrückungseinrichtung (41, 42) strukturiert
und angeordnet ist, um die Zugspannungen in den Trage
balken (3) durch ein Liefern von elektrostatischen
Anziehungskräften auf den Schwingkörper (10) zu unter
drücken.
11. Resonanzelement gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10,
bei dem der Gewichtsabschnitt (2) aus Silizium oder
Polysilizium gebildet ist und als die Bewegungsseiten
elektrode dient.
12. Verfahren zum Einstellen der Schwingung eines Reso
nanzelements mit folgenden Schritten:
Bereitstellen eines Resonanzelements, das ein statio näres Substrat (1), das eine Hauptoberfläche aufweist, die sich in einer X- und Z-Richtung, die orthogonal zueinander sind, erstreckt, einen Planar-Schwingkörper (10), der mittels Tragebalken (3) befestigt ist, um in der X-Richtung schwingen zu können, wobei der Planar- Schwingkörper (10) eine Resonanzfrequenz und einen Gewichtsabschnitt (2) aufweist, der von dem statio nären Substrat (1) isoliert ist, einen Erreger (4) um den Planar-Schwingkörper (10) in der X-Richtung in Schwingung zu versetzen, und eine Neigungskorrektur einrichtung (23, 24) umfaßt, um elektrostatische Kräfte auf den Planar-Schwingkörper (10) zu liefern, um die Resonanzfrequenz des Planar-Schwingkörpers (10) einzustellen und um die Neigung des Planar-Schwing körpers (10) bezüglich der Hauptoberfläche des statio nären Substrats (1) zu korrigieren;
Erfassen einer Resonanzfrequenz des Planar-Schwing körpers (10);
Einstellen der Resonanzfrequenz auf einen gewünschten Wert unter Verwendung der Neigungskorrektureinrichtung (23, 24);
Erfassen einer Neigung des Planar-Schwingkörpers (10) bezüglich der Hauptoberfläche des stationären Substrats (1); und
Korrigieren der Neigung des Planar-Schwingkörpers (10) bezüglich der Hauptoberfläche des stationären Sub strats (1) unter Verwendung der Neigungskorrektur einrichtung (23, 24).
Bereitstellen eines Resonanzelements, das ein statio näres Substrat (1), das eine Hauptoberfläche aufweist, die sich in einer X- und Z-Richtung, die orthogonal zueinander sind, erstreckt, einen Planar-Schwingkörper (10), der mittels Tragebalken (3) befestigt ist, um in der X-Richtung schwingen zu können, wobei der Planar- Schwingkörper (10) eine Resonanzfrequenz und einen Gewichtsabschnitt (2) aufweist, der von dem statio nären Substrat (1) isoliert ist, einen Erreger (4) um den Planar-Schwingkörper (10) in der X-Richtung in Schwingung zu versetzen, und eine Neigungskorrektur einrichtung (23, 24) umfaßt, um elektrostatische Kräfte auf den Planar-Schwingkörper (10) zu liefern, um die Resonanzfrequenz des Planar-Schwingkörpers (10) einzustellen und um die Neigung des Planar-Schwing körpers (10) bezüglich der Hauptoberfläche des statio nären Substrats (1) zu korrigieren;
Erfassen einer Resonanzfrequenz des Planar-Schwing körpers (10);
Einstellen der Resonanzfrequenz auf einen gewünschten Wert unter Verwendung der Neigungskorrektureinrichtung (23, 24);
Erfassen einer Neigung des Planar-Schwingkörpers (10) bezüglich der Hauptoberfläche des stationären Substrats (1); und
Korrigieren der Neigung des Planar-Schwingkörpers (10) bezüglich der Hauptoberfläche des stationären Sub strats (1) unter Verwendung der Neigungskorrektur einrichtung (23, 24).
13. Verfahren zum Einstellen der Schwingung eines Reso
nanzelements bei einem Winkelgeschwindigkeitssensor
und darauffolgenden Bestimmen einer Winkelgeschwindig
keit mit folgenden Schritten:
Bereitstellen eines Resonanzelements, das ein sta tionäres Substrat (1), das eine Hauptoberfläche in einer X- und Z-Richtung, die orthogonal zueinander sind, aufweist, einen Planar-Schwingkörper (10), der mittels Tragebalken (3) befestigt ist, um in der X- Richtung schwingen zu können, wobei der Planar- Schwingkörper (10) einen Geawichtsabschnitt (2) auf weist, der von dem stationären Substrat (1) isoliert ist, einen Erreger (4), um den Planar-Schwingkörper (10) in der X-Richtung in Schwingung zu versetzen, eine Neigungskorrektureinrichtung (23, 24) zum Liefern von elektrostatischen Kräften auf den Planar-Schwing körper (10), um die Resonanzfrequenz des Planar- Schwingkörpers (10) einzustellen und die Neigung des Planar-Schwingkörpers (10) bezüglich der Hauptober fläche des stationären Substrats (1) zu korrigieren, eine Vertikalbewegungsseitenelektrode (30), die auf zumindest entweder einer vorderen Oberfläche oder einer hinteren Oberfläche des Gewichtsabschnitts (2) angeordnet ist, und eine stationäre gegenüberliegende Elektrode (31) umfaßt, die auf einer der Vertikal bewegungsseitenelektrode (30) gegenüberliegenden Seite angeordnet und von dem Gewichtsabschnitt (2) in der Y-Richtung beabstandet ist, wobei der Satz aus der Vertikalbewegungsseitenelektrode (30) und der statio nären gegenüberliegenden Elektrode (31) aufgrund einer Winkelgeschwindigkeit, die um die Z-Achse an den Schwingkörper (10) angelegt ist, als eine Erfassungs elektrode zum Erfassen einer Schwingungsamplitude des Gewichtsabschnitts (2) in der Y-Richtung wirkt, wobei die Schwingungsamplitude der Veränderung der Winkel geschwindigkeit der Drehung um die Z-Achse entspricht;
Erfassen einer Resonanzfrequenz des Planar-Schwing körpers (10);
Einstellen der Resonanzfrequenz auf einen gewünschten Wert unter Verwendung der Neigungskorrektureinrichtung (23, 24);
Erfassen einer Neigung des Planar-Schwingkörpers (10) bezüglich der Hauptoberfläche des stationären Sub strats (1);
Korrigieren der Neigung des Planar-Schwingkörpers (10) bezüglich der Hauptoberfläche des stationären Sub strats (1) unter Verwendung der Neigungskorrektur einrichtung (23, 24);
Anlegen einer Winkelgeschwindigkeit an das Resonanz element um eine Z-Achse, die orthogonal zu der X- und Y-Richtung ist, um zu bewirken, daß der Planar- Schwingkörper (10) aufgrund einer Corioliskraft in der Y-Richtung schwingt; und
Erfassen der Schwingungsamplitude des Gewichts abschnitts (2) in der Y-Richtung unter Verwendung der Erfassungselektrode, um die Winkelgeschwindigkeit der Drehung um die Z-Achse zu bestimmen.
Bereitstellen eines Resonanzelements, das ein sta tionäres Substrat (1), das eine Hauptoberfläche in einer X- und Z-Richtung, die orthogonal zueinander sind, aufweist, einen Planar-Schwingkörper (10), der mittels Tragebalken (3) befestigt ist, um in der X- Richtung schwingen zu können, wobei der Planar- Schwingkörper (10) einen Geawichtsabschnitt (2) auf weist, der von dem stationären Substrat (1) isoliert ist, einen Erreger (4), um den Planar-Schwingkörper (10) in der X-Richtung in Schwingung zu versetzen, eine Neigungskorrektureinrichtung (23, 24) zum Liefern von elektrostatischen Kräften auf den Planar-Schwing körper (10), um die Resonanzfrequenz des Planar- Schwingkörpers (10) einzustellen und die Neigung des Planar-Schwingkörpers (10) bezüglich der Hauptober fläche des stationären Substrats (1) zu korrigieren, eine Vertikalbewegungsseitenelektrode (30), die auf zumindest entweder einer vorderen Oberfläche oder einer hinteren Oberfläche des Gewichtsabschnitts (2) angeordnet ist, und eine stationäre gegenüberliegende Elektrode (31) umfaßt, die auf einer der Vertikal bewegungsseitenelektrode (30) gegenüberliegenden Seite angeordnet und von dem Gewichtsabschnitt (2) in der Y-Richtung beabstandet ist, wobei der Satz aus der Vertikalbewegungsseitenelektrode (30) und der statio nären gegenüberliegenden Elektrode (31) aufgrund einer Winkelgeschwindigkeit, die um die Z-Achse an den Schwingkörper (10) angelegt ist, als eine Erfassungs elektrode zum Erfassen einer Schwingungsamplitude des Gewichtsabschnitts (2) in der Y-Richtung wirkt, wobei die Schwingungsamplitude der Veränderung der Winkel geschwindigkeit der Drehung um die Z-Achse entspricht;
Erfassen einer Resonanzfrequenz des Planar-Schwing körpers (10);
Einstellen der Resonanzfrequenz auf einen gewünschten Wert unter Verwendung der Neigungskorrektureinrichtung (23, 24);
Erfassen einer Neigung des Planar-Schwingkörpers (10) bezüglich der Hauptoberfläche des stationären Sub strats (1);
Korrigieren der Neigung des Planar-Schwingkörpers (10) bezüglich der Hauptoberfläche des stationären Sub strats (1) unter Verwendung der Neigungskorrektur einrichtung (23, 24);
Anlegen einer Winkelgeschwindigkeit an das Resonanz element um eine Z-Achse, die orthogonal zu der X- und Y-Richtung ist, um zu bewirken, daß der Planar- Schwingkörper (10) aufgrund einer Corioliskraft in der Y-Richtung schwingt; und
Erfassen der Schwingungsamplitude des Gewichts abschnitts (2) in der Y-Richtung unter Verwendung der Erfassungselektrode, um die Winkelgeschwindigkeit der Drehung um die Z-Achse zu bestimmen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34464899A JP2001082964A (ja) | 1999-07-12 | 1999-12-03 | 共振素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10059774A1 true DE10059774A1 (de) | 2001-06-13 |
Family
ID=18370902
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10059774A Withdrawn DE10059774A1 (de) | 1999-12-03 | 2000-12-01 | Resonanzelement |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6430998B2 (de) |
DE (1) | DE10059774A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10349014A1 (de) * | 2003-10-17 | 2005-06-02 | Austriamicrosystems Ag | Mikroelektromechanischer Drehratensensor |
DE112010005588B4 (de) * | 2010-05-26 | 2014-10-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung von Schwingungen |
US9261363B2 (en) | 2006-07-31 | 2016-02-16 | Robert Bosch Gmbh | Yaw rate sensor |
Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001174264A (ja) * | 1999-12-21 | 2001-06-29 | Murata Mfg Co Ltd | 共振素子およびその振動調整方法 |
KR100492105B1 (ko) | 2002-12-24 | 2005-06-01 | 삼성전자주식회사 | 수평 가진 수직형 mems 자이로스코프 및 그 제작 방법 |
US20050062362A1 (en) * | 2003-08-28 | 2005-03-24 | Hongyuan Yang | Oscillatory gyroscope |
US6939473B2 (en) * | 2003-10-20 | 2005-09-06 | Invensense Inc. | Method of making an X-Y axis dual-mass tuning fork gyroscope with vertically integrated electronics and wafer-scale hermetic packaging |
US7458263B2 (en) * | 2003-10-20 | 2008-12-02 | Invensense Inc. | Method of making an X-Y axis dual-mass tuning fork gyroscope with vertically integrated electronics and wafer-scale hermetic packaging |
KR100501723B1 (ko) * | 2003-12-17 | 2005-07-18 | 삼성전자주식회사 | Sms 웨이퍼를 이용한 자이로스코프 제조방법 및 이방법에 의해 제조된 자이로스코프 |
JP4654668B2 (ja) * | 2004-03-12 | 2011-03-23 | パナソニック電工株式会社 | ジャイロセンサおよびそれを用いたセンサ装置 |
US7442570B2 (en) | 2005-03-18 | 2008-10-28 | Invensence Inc. | Method of fabrication of a AL/GE bonding in a wafer packaging environment and a product produced therefrom |
US7621183B2 (en) * | 2005-11-18 | 2009-11-24 | Invensense Inc. | X-Y axis dual-mass tuning fork gyroscope with vertically integrated electronics and wafer-scale hermetic packaging |
US8462109B2 (en) * | 2007-01-05 | 2013-06-11 | Invensense, Inc. | Controlling and accessing content using motion processing on mobile devices |
US8047075B2 (en) | 2007-06-21 | 2011-11-01 | Invensense, Inc. | Vertically integrated 3-axis MEMS accelerometer with electronics |
US8508039B1 (en) | 2008-05-08 | 2013-08-13 | Invensense, Inc. | Wafer scale chip scale packaging of vertically integrated MEMS sensors with electronics |
US8250921B2 (en) | 2007-07-06 | 2012-08-28 | Invensense, Inc. | Integrated motion processing unit (MPU) with MEMS inertial sensing and embedded digital electronics |
US7934423B2 (en) * | 2007-12-10 | 2011-05-03 | Invensense, Inc. | Vertically integrated 3-axis MEMS angular accelerometer with integrated electronics |
US8141424B2 (en) | 2008-09-12 | 2012-03-27 | Invensense, Inc. | Low inertia frame for detecting coriolis acceleration |
US8952832B2 (en) | 2008-01-18 | 2015-02-10 | Invensense, Inc. | Interfacing application programs and motion sensors of a device |
US20100071467A1 (en) * | 2008-09-24 | 2010-03-25 | Invensense | Integrated multiaxis motion sensor |
US7796872B2 (en) * | 2007-01-05 | 2010-09-14 | Invensense, Inc. | Method and apparatus for producing a sharp image from a handheld device containing a gyroscope |
US8020441B2 (en) * | 2008-02-05 | 2011-09-20 | Invensense, Inc. | Dual mode sensing for vibratory gyroscope |
US8534127B2 (en) * | 2009-09-11 | 2013-09-17 | Invensense, Inc. | Extension-mode angular velocity sensor |
US9097524B2 (en) | 2009-09-11 | 2015-08-04 | Invensense, Inc. | MEMS device with improved spring system |
US8567246B2 (en) | 2010-10-12 | 2013-10-29 | Invensense, Inc. | Integrated MEMS device and method of use |
US8947081B2 (en) | 2011-01-11 | 2015-02-03 | Invensense, Inc. | Micromachined resonant magnetic field sensors |
US8860409B2 (en) | 2011-01-11 | 2014-10-14 | Invensense, Inc. | Micromachined resonant magnetic field sensors |
US9664750B2 (en) | 2011-01-11 | 2017-05-30 | Invensense, Inc. | In-plane sensing Lorentz force magnetometer |
JP5708535B2 (ja) * | 2012-03-13 | 2015-04-30 | 株式会社デンソー | 角速度センサ |
CN107408516A (zh) | 2015-02-11 | 2017-11-28 | 应美盛股份有限公司 | 使用Al‑Ge共晶接合连接组件的3D集成 |
US10192850B1 (en) | 2016-09-19 | 2019-01-29 | Sitime Corporation | Bonding process with inhibited oxide formation |
US11275099B1 (en) * | 2018-07-20 | 2022-03-15 | Hrl Laboratories, Llc | Navigational grade resonant MicroElectroMechanical Systems (mems) accelerometer and method of operation |
JP6993951B2 (ja) * | 2018-10-15 | 2022-01-14 | 株式会社鷺宮製作所 | 振動発電素子 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3123503B2 (ja) * | 1998-03-16 | 2001-01-15 | 株式会社村田製作所 | 角速度センサ |
-
2000
- 2000-11-30 US US09/727,087 patent/US6430998B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-01 DE DE10059774A patent/DE10059774A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10349014A1 (de) * | 2003-10-17 | 2005-06-02 | Austriamicrosystems Ag | Mikroelektromechanischer Drehratensensor |
DE10349014B4 (de) * | 2003-10-17 | 2014-01-09 | Austriamicrosystems Ag | Mikroelektromechanischer Drehratensensor |
US9261363B2 (en) | 2006-07-31 | 2016-02-16 | Robert Bosch Gmbh | Yaw rate sensor |
DE112010005588B4 (de) * | 2010-05-26 | 2014-10-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung von Schwingungen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6430998B2 (en) | 2002-08-13 |
US20010002551A1 (en) | 2001-06-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10059774A1 (de) | Resonanzelement | |
DE69223796T2 (de) | Mikromechanischer drehgeschwindigkeitssensor nach dem stimmgabel-prinzip | |
DE19641284C1 (de) | Drehratensensor mit entkoppelten orthogonalen Primär- und Sekundärschwingungen | |
DE602004006205T2 (de) | Mikrohergestellte kreisel mit doppelter Stimmgabel | |
EP2531813B1 (de) | Corioliskreisel mit korrektureinheiten und verfahren zur reduktion des quadraturbias | |
DE19928759B4 (de) | Winkelgeschwindigkeitssensor | |
DE69821005T2 (de) | Aufhängungsanordnung für halbleiterbeschleunigungsmesser | |
DE69734752T2 (de) | Drehgeschwindigkeitsdetektorvorrichtung | |
DE69513352T2 (de) | Tunneleffektsensor aus Einzelhalbleiterscheibe und kostengünstige IC-Herstellungsmethode | |
DE19530007C2 (de) | Drehratensensor | |
DE3417858A1 (de) | Winkelgeschwindigkeits-fuehlsystem | |
DE69410917T2 (de) | Vibrationskreisel | |
DE19828606B4 (de) | Halbleiter-Giergeschwindigkeitssensor | |
DE69008165T2 (de) | Fühlelement für ein gyroskop. | |
DE69904551T2 (de) | Drehgeschwindigkeitssensorvorrichtung | |
DE60032100T2 (de) | Mikrokreisel mit zwei resonanten Platten | |
DE69924235T2 (de) | Anordnung zur messung der winkelgeschwindigkeit | |
DE69712375T2 (de) | Winkelgeschwindigkeitsdetektor | |
DE69010609T2 (de) | Vibrationskreisel. | |
DE3638390A1 (de) | Vibrations-beschleunigungsmesser | |
DE69306314T2 (de) | Winkelgeschwindigkeitsmessaufnehmer sowie Methode zu seiner Herstellung | |
DE102007054505A1 (de) | Drehratensensor | |
DE10124822A1 (de) | Sensorvorrichtung und Sensorgerät | |
DE19801981C2 (de) | Winkelgeschwindigkeitssensor vom Vibrationstyp | |
EP0765464B1 (de) | Drehratensensor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8130 | Withdrawal |