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申请/专利权人：中北大学;北京理工大学重庆微电子研究院;赛莱克斯微系统科技(北京)有限公司

摘要：本发明涉及三轴陀螺仪，具体是一种全解耦四质量对称单片三轴MEMS陀螺芯片。本发明解决了现有三轴陀螺仪测量精度低、灵敏度低的问题。全解耦四质量对称单片三轴MEMS陀螺芯片，包括谐振子部分和电极部分；所述谐振子部分包括中心锚点；中心锚点的外侧面连接有两根呈左右对称分布的直形支撑悬梁A；所述电极部分包括正方形基座；正方形基座的上表面溅射有中心点状平面电极、四个沿周向对称分布的等腰梯形平面电极、四个沿周向对称分布的格栅形平面电极、四对沿周向对称分布的外围点状平面电极A、四个沿周向对称分布的外围点状平面电极B、四对沿周向对称分布的条形平面电极。本发明适用于军事导航、深空探测等高精尖领域。

主权项：1.一种全解耦四质量对称单片三轴MEMS陀螺芯片，其特征在于：包括谐振子部分和电极部分；所述谐振子部分包括中心锚点（101）；中心锚点（101）的外侧面连接有两根呈左右对称分布的直形支撑悬梁A（102）；两根直形支撑悬梁A（102）的端部共同连接有圆环形支撑框架A（103）；圆环形支撑框架A（103）的外侧面连接有两根呈前后对称分布的直形支撑悬梁B（104）；两根直形支撑悬梁B（104）的端部共同连接有圆环形支撑框架B（105）；圆环形支撑框架B（105）的外侧面连接有四根沿周向对称分布的中字形耦合悬梁A（106）；四根中字形耦合悬梁A（106）的端部一一对应地连接有四个沿周向对称分布的等腰梯形质量块（107）；四个等腰梯形质量块（107）的表面内边缘一一对应地开设有四道沿周向对称分布的镂空缝隙A（108）；四个等腰梯形质量块（107）的外侧面一一对应地连接有四个沿周向对称分布的条形质量块（109）；四个条形质量块（109）的表面一一对应地开设有四个沿周向对称分布的条形镂空孔；四个条形镂空孔的孔壁一一对应地连接有四对沿周向对称分布的中字形耦合悬梁B（110）；四对中字形耦合悬梁B（110）的端部一一对应地共同连接有四个沿周向对称分布的格栅形质量块（111）；四个条形质量块（109）的外侧面一一对应地开设有四对沿周向对称分布的豁槽；四对豁槽的槽壁一一对应地连接有四对沿周向对称分布的U形支撑悬梁（112）；四对U形支撑悬梁（112）的端部一一对应地连接有四对沿周向对称分布的外围锚点A（113）；四个条形质量块（109）的外侧面一一对应地连接有四根沿周向对称分布的单侧梳齿形耦合悬梁（114），且四根单侧梳齿形耦合悬梁（114）的梳齿均朝外；四根单侧梳齿形耦合悬梁（114）的内侧面与四个条形质量块（109）的外侧面之间一一对应地形成有四对沿周向对称分布的镂空缝隙B（115）；四根单侧梳齿形耦合悬梁（114）的内侧面两端一一对应地连接有四对沿周向对称分布的蛇形支撑悬梁（116）；每两根相邻蛇形支撑悬梁（116）的端部均共同连接有一根直形支撑悬梁C（117），且四根直形支撑悬梁C（117）沿周向对称分布；四根直形支撑悬梁C（117）的端部一一对应地连接有四个沿周向对称分布的外围锚点B（118）；所述电极部分包括正方形基座（201）；正方形基座（201）的上表面溅射有中心点状平面电极（202）、四个沿周向对称分布的等腰梯形平面电极（203）、四个沿周向对称分布的格栅形平面电极（204）、四对沿周向对称分布的外围点状平面电极A（205）、四个沿周向对称分布的外围点状平面电极B（206）、四对沿周向对称分布的条形平面电极（207）；中心点状平面电极（202）的上表面与中心锚点（101）的下表面键合；四个等腰梯形平面电极（203）的上表面与四个等腰梯形质量块（107）的下表面一一对应地构成四个平行电容A；四个格栅形平面电极（204）的上表面与四个格栅形质量块（111）的下表面一一对应地构成四个平行电容B；四个格栅形平面电极（204）的长度一一对应地等于四个格栅形质量块（111）的长度；四个格栅形平面电极（204）的宽度一一对应地小于四个格栅形质量块（111）的宽度；四对外围点状平面电极A（205）的上表面与四对外围锚点A（113）的下表面一一对应地键合；四个外围点状平面电极B（206）的上表面与四个外围锚点B（118）的下表面一一对应地键合；四对条形平面电极（207）的上表面一一对应地共同键合有四个沿周向对称分布的单侧梳齿形立体电极（208），且四个单侧梳齿形立体电极（208）的梳齿均朝内；四个单侧梳齿形立体电极（208）与四根单侧梳齿形耦合悬梁（114）一一对应地构成四个梳齿电容。

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