CN110360995B - 一种谐振器型声表面波双轴陀螺 - Google Patents

一种谐振器型声表面波双轴陀螺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种谐振器型声表面波双轴陀螺,包括基板,固定于基板顶面的4个偏轴双端对声表面波谐振器芯片,制作于基板顶面的1个输入导引电极、8个输出导引电极和若干个接地导引电极,制作于基板底面的1个输入电极、4个输出电极和接地面,贯穿基板的若干个金属过孔以及键合引线;所述4个偏轴双端对声表面波谐振器芯片分别为第一偏轴双端对声表面波谐振器芯片、第二偏轴双端对声表面波谐振器芯片、第三偏轴双端对声表面波谐振器芯片、第四偏轴双端对声表面波谐振器芯片。通过本发明,简化了双轴陀螺的设计、结构和制备工艺。采用复合结构声表面波谐振器作为敏感元件的双轴陀螺,用于感测正交双轴角运动,结构简单,制作方便。

Description

一种谐振器型声表面波双轴陀螺
技术领域
本发明涉及一种一种谐振器型声表面波双轴陀螺,具体涉及一种基于复合声表面波谐振器结构的双轴陀螺,属于声表面波传感器技术领域。
背景技术
传统的陀螺大多基于振动传感原理,硅微机械振动陀螺具有尺寸小、功耗低等优点,在民用消费电子产品以及军用装备系统中得到了广泛应用。但硅微机械振动陀螺所包含的悬浮振动结构的制备需要采用较为复杂的三维微加工工艺和设备,且需要复杂的控制与测试电子电路,同时为避免受外界振动冲击的影响以及为提高振动结构的Q值所需的专门封装方法也增加了设计与制备的难度。
MEMS-IDT声表面波陀螺结构包括由制作在压电基片上的一对叉指换能器和一对反射器组成的声表面波谐振器,其中部为谐振腔,由叉指换能器激发并由反射器反射的第一声表面波在谐振腔中形成驻波。当存在旋转角速度时,驻波上除波节位置的质点外,其余质点均承受一个不同大小的科里奥力的作用,这一科里奥力在与驻波垂直的方向激发同频的第二声表面波,其幅度正比于旋转角速度的大小,利用另一对与声表面波谐振器相垂直的叉指换能器,检测第二声表面波输出信号,即可测量与之相应的旋转角速度的大小。且MEMS-IDT声表面波陀螺为单层平面结构,不包含悬浮振动结构,仅需利用标准IC工艺中的金属化工艺即可完成器件的制备,具有较强的抗振动冲击能力,灵敏度高,性能可靠,受到越来越多的关注(Design and development of a MEMS-IDT gyroscope, Smart Mater.Struct. Vol.9, 2000, pp.898–905)。
但常规上,第一声表面波的波束方向设计为沿所用压电基片的纯模方向以减小声表面波的传播损耗,则第二声表面波的波束方向与声表面波纯模方向相垂直,此结构激发的第二声表面波的幅度较小。对此,一般采用在第一声表面波驻波波腹处设置金属点阵,以提高旋转角速度的感测灵敏度(王文等,“新型驻波模式的声表面波MEMS-IDT陀螺仪”,仪表技术与传感器,2009年增刊,pp.299-301;Qing-hui Liu,etc., Design of a Novel MEMSIDT Dual Axes Surface Acoustic Wave Gyroscope, Proceedings of the 2nd IEEEInternational Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems ,Jan. 16-19, 2007),但因此增加了设计和结构的复杂性和工艺制备的难度。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提供了一种谐振器型声表面波双轴陀螺,采用复合结构声表面波谐振器作为敏感元件的双轴陀螺,用于感测正交双轴角运动,结构简单,制作方便。
本发明的目的是这样实现的,一种谐振器型声表面波双轴陀螺,包括基板,固定于基板顶面的4个偏轴双端对声表面波谐振器芯片,制作于基板顶面的1个输入导引电极、8个输出导引电极和若干个接地导引电极,制作于基板底面的1个输入电极、4个输出电极和接地面,贯穿基板的若干个金属过孔以及键合引线;
所述4个偏轴双端对声表面波谐振器芯片分别为第一偏轴双端对声表面波谐振器芯片、第二偏轴双端对声表面波谐振器芯片、第三偏轴双端对声表面波谐振器芯片、第四偏轴双端对声表面波谐振器芯片,4个偏轴双端对声表面波谐振器芯片相对于基板中心旋转对称分布,其中,第一偏轴双端对声表面波谐振器芯片和第二偏轴双端对声表面波谐振器芯片横向左右设置,第三偏轴双端对声表面波谐振器芯片和第四偏轴双端对声表面波谐振器芯片纵向上下设置;
各个偏轴双端对声表面波谐振器芯片包括压电基片以及制作在压电基片顶面的第一偏轴双端对声表面波谐振器、第二偏轴双端对声表面波谐振器以及第一内吸声区、第二内吸声区、第一外吸声区、第二外吸声区;
各个偏轴双端对声表面波谐振器包括输入叉指换能器、输出叉指换能器、第一短路反射器和第二短路反射器,所述第一短路反射器和第二短路反射器分置于输出叉指换能器的两侧,所述输入叉指换能器位于输出叉指换能器的一侧;
所述输入叉指换能器包括1组第一输入叉指指条、1组第二输入叉指指条、输入信号汇流电极和输入接地汇流电极,各个第一输入叉指指条、第二输入叉指指条呈周期排列且第一输入叉指指条与第二输入叉指指条相间交错排列,各个第一输入叉指指条与相邻的各个第二输入叉指指条相互重叠的区域为输入叉指换能器有效指区域,各个第一输入叉指指条的一端汇接至输入信号汇流电极,另一端向输入接地汇流电极延伸并与输入接地汇流电极保持适当宽度的间隙,各个第二输入叉指指条的一端汇接至输入接地汇流电极,另一端向输入信号汇流电极延伸并与输入信号汇流电极保持适当宽度的间隙,所述输入信号汇流电极与输入接地汇流电极平行相对设置;
所述输出叉指换能器包括1组第一输出叉指指条、1组第二输出叉指指条、输出信号汇流电极和输出接地汇流电极,各个第一输出叉指指条、第二输出叉指指条呈周期排列且第一输出叉指指条与第二输出叉指指条相间交错排列,各个第一输出叉指指条与相邻的各个第二输出叉指指条相互重叠的区域为输出叉指换能器有效指区域,所述各个第一输出叉指指条的一端汇接至输出信号汇流电极,另一端向输出接地汇流电极延伸并与输出接地汇流电极保持适当宽度的间隙,各个第二输出叉指指条的一端汇接至输出接地汇流电极,另一端向输出信号汇流电极延伸并与输出信号汇流电极保持适当宽度的间隙,所述输出信号汇流电极与输出接地汇流电极平行相对设置;
所述第一短路反射器和第二短路反射器均包括一组若干根周期排列的反射指指条和1个反射器内侧接地汇流电极、1个反射器外侧接地汇流电极,各个反射指指条的两端分别汇接于反射器内侧接地汇流电极和反射器外侧接地汇流电极,所述反射器内侧接地汇流电极与反射器外侧接地汇流电极相对平行设置;
各个偏轴双端对声表面波谐振器中,输入叉指换能器和输出叉指换能器背向相连,输入叉指换能器的输入接地汇流电极与输出叉指换能器的输出接地汇流电极合为一个共用的接地汇流电极,所述共用的接地汇流电极的宽度不大于一根第一输入叉指指条、第二输入叉指指条或者第一输出叉指指条、第二输出叉指指条的宽度,所述共用的接地汇流电极与第一短路反射器和第二短路反射器的反射器内侧接地汇流电极相连。
所述偏轴双端对声表面波谐振器芯片上,第一偏轴双端对声表面波谐振器和第二偏轴双端对声表面波谐振器相向设置,两个输入叉指换能器的输入信号汇流电极相连合一且延伸至第一外吸声区的外侧并与偏轴双端对声表面波谐振器芯片的左边缘保持适当宽度的间隙,两个第一短路反射器的反射器内侧接地汇流电极分别延伸至第一外吸声区的外侧并与偏轴双端对声表面波谐振器芯片的左边缘保持适当宽度的间隙,两个第二短路反射器的反射器内侧接地汇流电极相连合一;
所述偏轴双端对声表面波谐振器芯片上,第一内吸声区和第二内吸声区为同形的矩形吸声胶胶膜;
所述第一内吸声区位于两个输入叉指换能器与两个第一短路反射器的反射器内侧接地汇流电极之间,其右边沿与其右侧的输入叉指换能器的左端保持一个第一输入叉指指条或第二输入叉指指条或第一输出叉指指条或第二输出叉指指条宽度的间隙,其左边沿与其左侧的两个第一短路反射器的右端保持一个反射指指条宽度的间隙,其上边沿与第一偏轴双端对声表面波谐振器的输入叉指换能器有效指区域的上边沿平齐, 其下边沿与第二偏轴双端对声表面波谐振器的输入叉指换能器有效指区域的下边沿平齐;
所述第二内吸声区位于两个输入叉指换能器与两个第二短路反射器的反射器内侧接地汇流电极之间,其左边沿与其左侧的输入叉指换能器的右端保持一个第一输入叉指指条或第二输入叉指指条或第一输出叉指指条或第二输出叉指指条宽度的间隙,其右边沿与其右侧的两个第二短路反射器的左端保持一个反射指指条宽度的间隙,其上边沿与第一偏轴双端对声表面波谐振器的输入叉指换能器有效指区域的上边沿平齐, 其下边沿与第二偏轴双端对声表面波谐振器的输入叉指换能器有效指区域的下边沿平齐;
各个偏轴双端对声表面波谐振器芯片上,第一外吸声区和第二外吸声区为同形的矩形吸声胶胶膜;
所述第一外吸声区位于两个第一短路反射器的外侧,其右边沿与其右侧的两个第一短路反射器的左端保持一个反射指指条宽度的间隙,其左边沿与压电基片的左边缘保持适当宽度的间隙,其上边沿与第一偏轴双端对声表面波谐振器的第一短路反射器的反射器外侧接地汇流电极的上端平齐, 其下边沿与第二偏轴双端对声表面波谐振器的第一短路反射器的反射器外侧接地汇流电极的下端平齐;
所述第二外吸声区位于两个第二短路反射器的外侧,其左边沿与其左侧的两个第二短路反射器的右端保持一个反射指指条宽度的间隙,其右边沿与压电基片的右边缘保持适当宽度的间隙,其上边沿与第一偏轴双端对声表面波谐振器的第二短路反射器的反射器外侧接地汇流电极的上端平齐, 其下边沿与第二偏轴双端对声表面波谐振器的第二短路反射器的反射器外侧接地汇流电极的下端平齐;
所述环绕基板中心对称分布的4个偏轴双端对声表面波谐振器芯片上,其两个第一短路反射器所在的一端位于基板内侧,其两个第二短路反射器所在的一端位于基板外侧;
所述基板顶面中央并由各个偏轴双端对声表面波谐振器芯片内端环绕的区域制作有输入导引电极,所述基板顶面正对各个偏轴双端对声表面波谐振器芯片的输出叉指换能器输出信号汇流电极的位置制作有输出导引电极,所述基板顶面正对各个偏轴双端对声表面波谐振器芯片的第一短路反射器的反射器外侧接地汇流电极的位置制作有接地导引电极,所述基板顶面正对各个偏轴双端对声表面波谐振器芯片外端的位置制作有接地导引电极;
所述基板底面相对于基板顶面输入导引电极和各个输出导引电极设置有输入电极和各个输出电极,同一偏轴双端对声表面波谐振器芯片上的两个输出电极向基板的外端延伸,并在基板的外端相连,所述基板底面相对于各个接地导引电极制作有接地面,所述接地面环绕输入电极和各个输出电极;
所述各个金属过孔对应连接输入导引电极与输入电极、各个输出导引电极与输出电极、各个接地导引电极与接地面;
各个偏轴双端对声表面波谐振器的输入信号汇流电极通过键合引线与基板上对应的输入导引电极相连,所述各个偏轴双端对声表面波谐振器的输出信号汇流电极通过键合引线与基板上对应的输出导引电极相连,所述各个偏轴双端对声表面波谐振器的各个输入接地汇流电极、输出接地汇流电极、反射器内侧接地汇流电极、反射器外侧接地汇流电极通过键合引线与基板上相应的接地导引电极相连;
所述输入电极与接地面组成输入端口,所述各个偏轴双端对声表面波谐振器芯片对应的输出电极分别与接地面组成对应的输出端口;
所述基板为高频双面敷铜有机基板或者双面敷金高频介质基板。
所述压电基片为常规上用于声表面波谐振器的各种材质、切型的压电单晶片,如石英单晶片或者铌酸锂单晶片或者钽酸锂单晶片,或者为常规上用于声表面波谐振器的制作在非压电基片上的各种材质、极化方向的压电薄膜,如制作在硅、石英、金刚石、蓝宝石衬底上的氧化锌、氮化铝压电薄膜。
所述第一输入叉指指条、第二输入叉指指条、第一输出叉指指条、第二输出叉指指条、反射指指条、输入信号汇流电极、输入接地汇流电极、输出信号汇流电极、输出接地汇流电极、反射器内侧接地汇流电极、反射器外侧接地汇流电极的材料为金、铝铜合金或者铝;
所述输入导引电极、输出导引电极、接地导引电极、输入电极、输出电极、金属过孔的材料为铜或者金。
所述吸声胶胶膜的材料为常规吸声胶如吸声红胶。
本发明结构合理、生产制造容易、使用方便,通过本发明,提供的一种谐振器型声表面波双轴陀螺,包括基板,固定于基板顶面的4个偏轴双端对声表面波谐振器芯片,制作于基板顶面的1个输入导引电极、8个输出导引电极和若干个接地导引电极,制作于基板底面的1个输入电极、4个输出电极和接地面,贯穿基板的若干个金属过孔以及键合引线。
所述各个偏轴双端对声表面波谐振器芯片包括压电基片,制作在压电基片顶面的第一偏轴双端对声表面波谐振器、第二偏轴双端对声表面波谐振器以及第一内吸声区、第二内吸声区、第一外吸声区、第二外吸声区。
本发明的谐振器型声表面波双轴陀螺感测正交双轴角运动的原理如下:
常规上,共轴设置于压电基片表面上的一个输入叉指换能器、一个输出叉指换能器和两个短路反射器构成一个双端对声表面波谐振器,所述共轴即上述各个叉指换能器、短路反射器的纵向中轴在同一直线上。
上述双端对声表面波谐振器中,输入叉指换能器通过逆压电效应将输入信号转换为声表面波并在由两个短路反射器构成的谐振腔中来回反射形成驻波,再经输出叉指换能器通过压电效应将声表面波转换为高频谐振信号输出。
本发明中,所述输入叉指换能器、输出叉指换能器、第一短路反射器、第二短路反射器构成一个偏轴的双端对声表面波谐振器结构,其中,共轴设置的第一短路反射器和第二短路反射器构成谐振腔,位于谐振腔之中且与第一短路反射器和第二短路反射器共轴的输出叉指换能器用于输出高频谐振信号,而位于输出叉指换能器内侧与输出叉指换能器、第一短路反射器和第二短路反射器偏轴的输入叉指换能器用于输入高频信号。
如图1,固定于基板顶面的4个偏轴双端对声表面波谐振器芯片相对于基板中心旋转对称分布,组成一个十字形结构,用作正交双轴角运动的检测元件,其中,第一偏轴双端对声表面波谐振器芯片和第二偏轴双端对声表面波谐振器芯片沿x方向左右设置,用于检测其旋转轴沿x方向的旋转角运动,第三偏轴双端对声表面波谐振器芯片和第四偏轴双端对声表面波谐振器芯片沿y方向上下设置,用于检测其旋转轴沿y方向的旋转角运动。
依据声表面波原理,在半无限大各向异性介质的自由表面层内传播的声纵波和声横波的线性组合可以形成声表面波,考虑瑞利波的情况,其中沿x方向传播的声表面波中的质点位移仅有x方向和z方向的分量,而沿y方向传播的声表面波的质点位移仅有y方向和z方向的分量,由此构成相应的椭圆极化波声表面。
当本发明的谐振器型声表面波双轴陀螺未敏感到任何轴向的旋转角运动时,各个偏轴双端对声表面波谐振器中由输入叉指换能器所激发的声表面波波束沿输入叉指换能器有效指区域的宽度范围向输入叉指换能器的纵向两侧传播并被设置于输入叉指换能器两侧的第一内吸声区的吸声胶胶膜和第二内吸声区的吸声胶胶膜所完全吸收,设置于输入叉指换能器外侧由第一短路反射器和第二短路反射器构成的谐振腔中无声表面波输入,相应的输出端口无高频谐振信号输出。
当本发明的谐振器型声表面波双轴陀螺或其所在系统作旋转轴沿x方向的旋转角运动时,依据科里奥利力原理,声表面波波束传播区域中的质点所作沿x方向的旋转角运动与其沿z方向的振动分量相结合产生沿y方向的振动分量,则基板上沿x方向左右设置的第一偏轴双端对声表面波谐振器芯片和第二偏轴双端对声表面波谐振器芯片中的声表面波波束产生沿y方向的横向扩展,且声表面波波束横向扩展的幅度与所述谐振器型声表面波双轴陀螺或其所在旋转角运动系统所作其旋转轴沿x方向旋转角运动角速度的大小有关,而基板上沿y方向上下设置的第三偏轴双端对声表面波谐振器芯片和第四偏轴双端对声表面波谐振器芯片中的声表面波波束不会因此产生沿x方向的横向扩展。
当本发明的谐振器型声表面波双轴陀螺或其所在系统作旋转轴沿y方向的旋转角运动时,依据科里奥利力原理,声表面波波束传播区域中的质点所作沿y方向的旋转角运动与其沿z方向的振动分量相结合产生沿x方向的振动分量,则基板上沿y方向上下设置的第三偏轴双端对声表面波谐振器芯片和第四偏轴双端对声表面波谐振器芯片中的声表面波波束产生沿x方向的横向扩展,且声表面波波束横向扩展的幅度与所述谐振器型声表面波双轴陀螺或其所在旋转角运动系统所作其旋转轴沿y方向旋转角运动角速度的大小有关,而基板上沿x方向左右设置的第一偏轴双端对声表面波谐振器芯片和第二偏轴双端对声表面波谐振器芯片中的声表面波波束不会因此产生沿y方向的横向扩展。
因此发生横向扩展的声表面波波束中沿输入叉指换能器有效指区域宽度范围向其两侧传播的声表面波主波束被第一内吸声区的吸声胶胶膜和第二内吸声区的吸声胶胶膜所完全吸收,而因波束扩展沿输入叉指换能器有效指区域宽度范围外侧传播的声表面波扩展波束透入由第一短路反射器和第二短路反射器构成的谐振腔中,经第一短路反射器和第二短路反射器的来回反射发生谐振,并由相应的输出叉指换能器转换为高频谐振信号输出,即从相应的输出端口可以检测到与所述偏轴双端对声表面波谐振器中心频率一致的高频谐振信号,且所述输出高频谐振信号的幅度与相应的旋转角运动角速度的大小有关。
据此,通过检测并比较4个输出端口输出的高频谐振信号的幅度可以定性或者定量分析所述谐振器型声表面波双轴陀螺或其所在旋转角运动系统所作旋转角运动的方向和角速度的大小。
有益效果,与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明的双轴陀螺的主体结构为偏轴双端对声表面波谐振器,其中,位于输入叉指换能器外侧的两个短路反射器所构成的谐振腔仅接收由输入叉指换能器激发的声表面波波束中因其所作旋转角运动产生的扩展波束而形成谐振,并由输出叉指换能器输出高频谐振信号,所述输出高频谐振信号的幅值对应于其所作旋转角运动角速度的大小。
由于所述扩展波束与主波束一样均属于沿压电基片纯模方向传播的声表面波,相对于现行MEMS-IDT陀螺技术中所述因旋转角运动而由驻波形式的第一声表面波激发并垂直于压电基片纯模方向的第二声表面波,所述声表面波扩展波束的幅度较大,相应的输出高频谐振信号的幅度也较大,因而相应的旋转角运动角速度的感测灵敏度和精度也较高,同时免去了为提高感测灵敏度而在第一声表面波驻波区设置的金属点阵,简化了双轴陀螺的设计、结构和制备工艺。
进一步的,第一偏轴双端对声表面波谐振器芯片和第二偏轴双端对声表面波谐振器芯片均用于感测沿x方向旋转角运动,第三偏轴双端对声表面波谐振器芯片和第四偏轴双端对声表面波谐振器芯片均用于感测沿y方向旋转角运动,若将第一偏轴双端对声表面波谐振器芯片和第二偏轴双端对声表面波谐振器芯片的两个输出端口或者第三偏轴双端对声表面波谐振器芯片和第四偏轴双端对声表面波谐振器芯片的两个输出端口并联检测,则可进一步提高输出高频谐振信号的幅度,由此进一步提高旋转角运动角速度的感测灵敏度和精度。
本发明的双轴陀螺的主体结构为偏轴双端对声表面波谐振器,扩展波束与主波束一样均属于沿压电基片纯模方向传播的声表面波,声表面波扩展波束的幅度较大,相应的输出高频谐振信号的幅度也较大,因而相应的旋转角运动角速度的感测灵敏度和精度也较高,同时免去了为提高感测灵敏度而在第一声表面波驻波区设置的金属点阵,简化了双轴陀螺的设计、结构和制备工艺。MEMS陀螺仪是目前惯性传感器市场的主流产品,有着巨大的商业市场,随着经济的发展,汽车电子、智能手机和医疗保健等消费市场的不断扩大,MEMS陀螺仪的需求持续增长。特别地,随着5G物联网的兴起,作为其终端设备之一的陀螺仪市场增量必定相当可观,因此高性能低成本的MEMS陀螺仪具有广阔的产业化前景。
附图说明
图1是本发明的基板顶面总体结构示意图;
图2是本发明的基板底面电极结构示意图;
图3是本发明的偏轴双端对声表面波谐振器芯片结构示意图;
图4是本发明的偏轴双端对声表面波谐振器电极结构示意图;
图中:1基板、11输入导引电极、12输出导引电极、13接地导引电极、14输入电极、15输出电极、16接地面、17金属过孔、2-1第一偏轴双端对声表面波谐振器芯片、2-2第二偏轴双端对声表面波谐振器芯片、2-3第三偏轴双端对声表面波谐振器芯片、2-4第四偏轴双端对声表面波谐振器芯片、21压电基片、22第一偏轴双端对声表面波谐振器、23第二偏轴双端对声表面波谐振器、211输入叉指换能器、211-1第一输入叉指指条、211-2第二输入叉指指条、211-3输入信号汇流电极、211-4输入接地汇流电极、211-5输入叉指换能器有效指区域、212输出叉指换能器、212-1第一输出叉指指条、212-2第二输出叉指指条、212-3输出信号汇流电极、212-4输出接地汇流电极、212-5输出叉指换能器有效指区域、213第一短路反射器、213-1反射指指条、213-2反射器内侧接地汇流电极、213-3反射器外侧接地汇流电极、214第二短路反射器、24第一内吸声区、25第二内吸声区、26第一外吸声区、27第二外吸声区、3键合引线。
具体实施方式
下面结合附图和附图说明对本发明作进一步说明。
一种谐振器型声表面波双轴陀螺,包括基板1,固定于基板1顶面的4个偏轴双端对声表面波谐振器芯片,制作于基板1顶面的1个输入导引电极11、8个输出导引电极12和若干个接地导引电极13,制作于基板底面的1个输入电极14、4个输出电极15和接地面16,贯穿基板的若干个金属过孔17以及键合引线3;
所述4个偏轴双端对声表面波谐振器芯片分别为第一偏轴双端对声表面波谐振器芯片2-1、第二偏轴双端对声表面波谐振器芯片2-2、第三偏轴双端对声表面波谐振器芯片2-3、第四偏轴双端对声表面波谐振器芯片2-4,4个偏轴双端对声表面波谐振器芯片相对于基板1中心旋转对称分布,其中,第一偏轴双端对声表面波谐振器芯片2-1和第二偏轴双端对声表面波谐振器芯片2-2横向左右设置,第三偏轴双端对声表面波谐振器芯片2-3和第四偏轴双端对声表面波谐振器芯片2-4纵向上下设置;
各个偏轴双端对声表面波谐振器芯片包括压电基片21以及制作在压电基片21顶面的第一偏轴双端对声表面波谐振器22、第二偏轴双端对声表面波谐振器23以及第一内吸声区24、第二内吸声区25、第一外吸声区26、第二外吸声区27;
各个偏轴双端对声表面波谐振器包括输入叉指换能器211、输出叉指换能器212、第一短路反射器213和第二短路反射器214,所述第一短路反射器213和第二短路反射器214分置于输出叉指换能器212的两侧,所述输入叉指换能器211位于输出叉指换能器212的一侧;
所述输入叉指换能器211包括1组第一输入叉指指条211-1、1组第二输入叉指指条211-2、输入信号汇流电极211-3和输入接地汇流电极211-4,各个第一输入叉指指条211-1、第二输入叉指指条211-2呈周期排列且第一输入叉指指条211-1与第二输入叉指指条211-2相间交错排列,各个第一输入叉指指条211-1与相邻的各个第二输入叉指指条211-2相互重叠的区域为输入叉指换能器有效指区域211-5,各个第一输入叉指指条211-1的一端汇接至输入信号汇流电极211-3,另一端向输入接地汇流电极211-4延伸并与输入接地汇流电极211-4保持适当宽度的间隙,各个第二输入叉指指条211-2的一端汇接至输入接地汇流电极211-4,另一端向输入信号汇流电极211-3延伸并与输入信号汇流电极211-3保持适当宽度的间隙,所述输入信号汇流电极211-3与输入接地汇流电极211-4平行相对设置;
所述输出叉指换能器包括1组第一输出叉指指条212-1、1组第二输出叉指指条212-2、输出信号汇流电极212-3和输出接地汇流电极212-4,各个第一输出叉指指条212-1、第二输出叉指指条212-2呈周期排列且第一输出叉指指条212-1与第二输出叉指指条212-2相间交错排列,各个第一输出叉指指条212-1与相邻的各个第二输出叉指指条212-2相互重叠的区域为输出叉指换能器有效指区域212-5,所述各个第一输出叉指指条212-1的一端汇接至输出信号汇流电极212-3,另一端向输出接地汇流电极212-4延伸并与输出接地汇流电极212-4保持适当宽度的间隙,各个第二输出叉指指条212-2的一端汇接至输出接地汇流电极212-4,另一端向输出信号汇流电极212-3延伸并与输出信号汇流电极212-3保持适当宽度的间隙,所述输出信号汇流电极212-3与输出接地汇流电极212-4平行相对设置;
所述第一短路反射器213和第二短路反射器214均包括一组若干根周期排列的反射指指条213-1和1个反射器接地汇流电极213-2、1个反射器外侧接地汇流电极213-3,各个反射指指条213-1的两端分别汇接于反射器内侧接地汇流电极213-2和反射器外侧接地汇流电极213-3,所述反射器内侧接地汇流电极213-2与反射器外侧接地汇流电极213-3相对平行设置;
各个偏轴双端对声表面波谐振器中,输入叉指换能器211和输出叉指换能器212背向相连,输入叉指换能器211的输入接地汇流电极211-4与输出叉指换能器212的输出接地汇流电极212-4合为一个共用的接地汇流电极,所述共用的接地汇流电极的宽度不大于一根第一输入叉指指条211-1、第二输入叉指指条211-2或者第一输出叉指指条212-1、第二输出叉指指条212-2的宽度,所述共用的接地汇流电极与第一短路反射器213和第二短路反射器214的反射器内侧接地汇流电极213-2相连。
所述偏轴双端对声表面波谐振器芯片上,第一偏轴双端对声表面波谐振器22和第二偏轴双端对声表面波谐振器23相向设置,两个输入叉指换能器211的输入信号汇流电极211-3相连合一且延伸至第一外吸声区26的外侧并与偏轴双端对声表面波谐振器芯片的左边缘保持适当宽度的间隙,两个第一短路反射器213的反射器内侧接地汇流电极213-2分别延伸至第一外吸声区24的外侧并与偏轴双端对声表面波谐振器芯片的左边缘保持适当宽度的间隙,两个第二短路反射器214的反射器内侧接地汇流电极213-2相连合一;
所述偏轴双端对声表面波谐振器芯片上,第一内吸声区24和第二内吸声区25为同形的矩形吸声胶胶膜;
所述第一内吸声区24位于两个输入叉指换能器211与两个第一短路反射器213的反射器内侧接地汇流电极213-2之间,其右边沿与其右侧的输入叉指换能器211的左端保持一个第一输入叉指指条211-1或第二输入叉指指条211-2或第一输出叉指指条212-1或第二输出叉指指条212-2宽度的间隙,其左边沿与其左侧的两个第一短路反射器213的右端保持一个反射指指条213-1宽度的间隙,其上边沿与第一偏轴双端对声表面波谐振器22的输入叉指换能器有效指区域211-5的上边沿平齐, 其下边沿与第二偏轴双端对声表面波谐振器23的输入叉指换能器有效指区域211-5的下边沿平齐;
所述第二内吸声区25位于两个输入叉指换能器211与两个第二短路反射器214的反射器内侧接地汇流电极213-2之间,其左边沿与其左侧的输入叉指换能器211的右端保持一个第一输入叉指指条211-1或第二输入叉指指条211-2或第一输出叉指指条212-1或第二输出叉指指条212-2宽度的间隙,其右边沿与其右侧的两个第二短路反射器214的左端保持一个反射指指条213-1宽度的间隙,其上边沿与第一偏轴双端对声表面波谐振器22的输入叉指换能器有效指区域211-5的上边沿平齐, 其下边沿与第二偏轴双端对声表面波谐振器23的输入叉指换能器有效指区域211-5的下边沿平齐;
各个偏轴双端对声表面波谐振器芯片上,第一外吸声区24和第二外吸声区25为同形的矩形吸声胶胶膜;
所述第一外吸声区24位于两个第一短路反射器213的外侧,其右边沿与其右侧的两个第一短路反射器213的左端保持一个反射指指条213-1宽度的间隙,其左边沿与压电基片21的左边缘保持适当宽度的间隙,其上边沿与第一偏轴双端对声表面波谐振器22的第一短路反射器213的反射器外侧接地汇流电极213-3的上端平齐, 其下边沿与第二偏轴双端对声表面波谐振器23的第一短路反射器213的反射器外侧接地汇流电极213-3的下端平齐;
所述第二外吸声区25位于两个第二短路反射器214的外侧,其左边沿与其左侧的两个第二短路反射器214的右端保持一个反射指指条213-1宽度的间隙,其右边沿与压电基片21的右边缘保持适当宽度的间隙,其上边沿与第一偏轴双端对声表面波谐振器22的第二短路反射器214的反射器外侧接地汇流电极213-3的上端平齐, 其下边沿与第二偏轴双端对声表面波谐振器23的第二短路反射器214的反射器外侧接地汇流电极213-3的下端平齐;
所述环绕基板1中心对称分布的4个偏轴双端对声表面波谐振器芯片上,其两个第一短路反射器213所在的一端位于基板1内侧,其两个第二短路反射器214所在的一端位于基板1外侧;
所述基板1顶面中央并由各个偏轴双端对声表面波谐振器芯片内端环绕的区域制作有输入导引电极11,所述基板1顶面正对各个偏轴双端对声表面波谐振器芯片的输出叉指换能器212输出信号汇流电极212-3的位置制作有输出导引电极12,所述基板1顶面正对各个偏轴双端对声表面波谐振器芯片的第一短路反射器213的外侧反射器接地汇流电极213-2的位置制作有接地导引电极13,所述基板1顶面正对各个偏轴双端对声表面波谐振器芯片外端的位置制作有接地导引电极13;
所述基板1底面相对于基板1顶面输入导引电极11和各个输出导引电极12设置有输入电极14和各个输出电极15,同一偏轴双端对声表面波谐振器芯片上的两个输出电极15向基板1的外端延伸,并在基板1的外端相连,所述基板1底面相对于各个接地导引电极13制作有接地面16,所述接地面16环绕输入电极14和各个输出电极15;
所述各个金属过孔17对应连接输入导引电极11与输入电极14、各个输出导引电极12与输出电极15、各个接地导引电极13与接地面16;
各个偏轴双端对声表面波谐振器的输入信号汇流电极211-3通过键合引线3与基板1上对应的输入导引电极11相连,所述各个偏轴双端对声表面波谐振器的输出信号汇流电极212-3通过键合引线3与基板1上对应的输出导引电极12相连,所述各个偏轴双端对声表面波谐振器的各个输入接地汇流电极211-4、输出接地汇流电极212-4、反射器接地汇流电极213-2通过键合引线3与基板1上相应的接地导引电极13相连;
所述输入电极14与接地面16组成输入端口,所述各个偏轴双端对声表面波谐振器芯片对应的输出电极15分别与接地面16组成对应的输出端口;
进一步的,所述基板1为高频双面敷铜有机基板或者双面敷金高频介质基板。
所述压电基片21为常规上用于声表面波谐振器的各种材质、切型的压电单晶片,如石英单晶片或者铌酸锂单晶片或者钽酸锂单晶片,或者为常规上用于声表面波谐振器的制作在非压电基片上的各种材质、极化方向的压电薄膜,如制作在硅、石英、金刚石、蓝宝石衬底上的氧化锌、氮化铝压电薄膜。所述第一输入叉指指条211-1、第二输入叉指指条211-2、第一输出叉指指条212-1、第二输出叉指指条212-2、反射指指条213-1、输入信号汇流电极211-3、输入接地汇流电极211-4、输出信号汇流电极212-3、输出接地汇流电极212-4、反射器内侧接地汇流电极213-2、反射器外侧接地汇流电极213-3的材料为金、铝铜合金或者铝;所述输入导引电极11、输出导引电极12、接地导引电极13、输入电极14、输出电极15、金属过孔17的材料为铜或者金。所述吸声胶胶膜的材料为常规吸声胶如吸声红胶。
如图1和2所示的一种谐振器型声表面波双轴陀螺结构,包括:
基板,固定于基板顶面的4个偏轴双端对声表面波谐振器芯片,制作于基板顶面的1个输入导引电极、8个输出导引电极和若干个接地导引电极,制作于基板底面的1个输入电极、4个输出电极和接地面,贯穿基板的若干个金属过孔。
本发明的谐振器型声表面波双轴陀螺中,固定于基板顶面的4个偏轴双端对声表面波谐振器芯片相对于基板中心旋转对称分布,其中,第一偏轴双端对声表面波谐振器芯片和第二偏轴双端对声表面波谐振器芯片横向左右设置,第三偏轴双端对声表面波谐振器芯片和第四偏轴双端对声表面波谐振器芯片纵向上下设置。
所述偏轴双端对声表面波谐振器芯片包括压电基片,压电基片顶面相向并列的第一偏轴双端对声表面波谐振器、第二偏轴双端对声表面波谐振器和第一内吸声区、第二内吸声区、第一外吸声区、第二外吸声区。
如图1和2所示的一种谐振器型声表面波双轴陀螺的具体实现方法,包括以下步骤:
1、偏轴双端对声表面波谐振器芯片的制作
⑴ 压电基片表面旋涂正性光刻胶,曝光、显影去除待制2个偏轴双端对声表面波谐振器的各组叉指指条、各组反射指指条、各个输入信号汇流电极、各个输出信号汇流电极、各个接地汇流电极所在区域的光刻胶胶膜;
⑵ 磁控溅射覆盖金属膜;
⑶ 去胶,连同去除覆盖其上的金属膜,得到2个偏轴双端对声表面波谐振器的各组叉指指条、各组反射指指条、各个输入信号汇流电极、各个输出信号汇流电极、各个接地汇流电极;
⑷ 在上述结构表面旋涂正性光刻胶,曝光、显影去除各个吸声胶胶膜所在区域的光刻胶胶膜;
⑸ 涂覆吸声胶;
⑹ 去除光刻胶胶膜,连同去除覆盖于光刻胶胶膜上的吸声胶胶层,得到各个吸声胶胶膜,完成偏轴双端对声表面波谐振器芯片的制作。
所述压电基片为ST切型石英单晶片,所述芯片上各组叉指指条、各组反射指指条、各个输入信号汇流电极、各个输出信号汇流电极、各个接地汇流电极的材料为铝铜合金,所述各个吸声胶胶膜的材料为吸声红胶。
2、基板的制作
⑴ 采用常规印制电路板工艺,在基板顶面制作输入导引电极、输出导引电极、接地导引电极,同时在基板底面制作输入电极、输出电极、接地面;
⑵ 采用常规印制电路板工艺,在上述输入导引电极、输出导引电极、接地导引电极和输入电极、输出电极、接地面上的指定位置处制作金属通孔,完成基板的制作。
所述基板为双面敷铜高频基板,所述基板上各个输入导引电极、各个输出导引电极、各个接地导引电极和各个输入电极、各个输出电极、各个接地电极以及各个金属过孔的材料为铜。
3、谐振器型声表面波双轴陀螺的组装
⑴ 将4个偏轴双端对声表面波谐振器芯片粘接在基板顶面相应的位置;
⑵ 超声压焊键合引线分别连接各个输入信号汇流电极与基板上相应的输入导引电极、各个输出信号汇流电极与基板上相应的输出导引电极和各个接地汇流电极与基板上相应的接地导引电极。
采用本发明的谐振器型声表面波双轴陀螺测量正交双轴角速度的方法,包括如下步骤:
1、安装
⑴ 将本发明的谐振器型声表面波双轴陀螺固定于待感测的旋转角运动系统中的适当位置处;
⑵ 以适当的方式连接所述谐振器型声表面波双轴陀螺的输入端口与外接高频信号源;
⑶ 以适当的方式连接所述谐振器型声表面波双轴陀螺的输出端口与外接高频检测仪器如网络分析仪或者频率计;
2、校零
⑴ 使所述谐振器型声表面波双轴陀螺或者其所在旋转角运动系统处于静态;
⑵ 由外接高频信号源通过所述谐振器型声表面波双轴陀螺的输入端口输入高频信号;
⑶ 通过所述谐振器型声表面波双轴陀螺各个输出端口检测输出高频谐振信号的幅度;
⑷ 将上述输出高频谐振信号幅度的测量值设置为所用高频检测仪器的起始零点,以消除因声波散射或者偏向引起的波束扩展所产生的输出信号噪声。
3、校定
⑴ 由外接高频信号源通过所述谐振器型声表面波双轴陀螺的输入端口输入高频信号;
⑵ 使所述谐振器型声表面波双轴陀螺或其所在旋转角运动系统依次作所需测量范围内的各个轴向的各个角速度值的旋转角运动,角速度值的选取间隔视所需测量精度而定;
⑶ 通过所述谐振器型声表面波双轴陀螺的各个输出端口逐一检测输出高频谐振信号的幅度;
⑷ 根据以上测量值编制反映所感测的旋转角运动系统沿x轴向或y轴向的角速度值与输出高频谐振信号幅度关系的对照表即校定表;
⑸ 需要时,通过对校定表数据的拟合获得相应的校定函数或校定曲线。
4、检测
当所述谐振器型声表面波双轴陀螺或其所在旋转角运动系统处于任一旋转角运动状态时,
⑴ 由外接高频信号源通过所述谐振器型声表面波双轴陀螺的输入端口输入高频信号;
⑵ 通过所述谐振器型声表面波双轴陀螺的各个输出端口检测输出高频谐振信号的幅度;
⑶ 由校定表或者校定函数或者校定曲线,读取对应于所检测的输出高频谐振信号幅度的x轴向或y轴向的角速度值;
⑷ 比较检测所得各个输出端口的输出高频谐振信号的幅度,判断所述谐振器型声表面波双轴陀螺或其所在旋转角运动系统所作旋转角运动的方向。

Claims (5)

1.一种谐振器型声表面波双轴陀螺,包括基板(1),固定于基板(1)顶面的4个偏轴双端对声表面波谐振器芯片,制作于基板(1)顶面的1个输入导引电极(11)、8个输出导引电极(12)和若干个接地导引电极(13),制作于基板底面的1个输入电极(14)、4个输出电极(15)和接地面(16),贯穿基板的若干个金属过孔(17)以及键合引线(3);
所述4个偏轴双端对声表面波谐振器芯片分别为第一偏轴双端对声表面波谐振器芯片(2-1)、第二偏轴双端对声表面波谐振器芯片(2-2)、第三偏轴双端对声表面波谐振器芯片(2-3)、第四偏轴双端对声表面波谐振器芯片(2-4),4个偏轴双端对声表面波谐振器芯片相对于基板(1)中心旋转对称分布,其中,第一偏轴双端对声表面波谐振器芯片(2-1)和第二偏轴双端对声表面波谐振器芯片(2-2)横向左右设置,第三偏轴双端对声表面波谐振器芯片(2-3)和第四偏轴双端对声表面波谐振器芯片(2-4)纵向上下设置;
各个偏轴双端对声表面波谐振器芯片包括压电基片(21)以及制作在压电基片(21)顶面的第一偏轴双端对声表面波谐振器(22)、第二偏轴双端对声表面波谐振器(23)以及第一内吸声区(24)、第二内吸声区(25)、第一外吸声区(26)、第二外吸声区(27);
各个偏轴双端对声表面波谐振器包括输入叉指换能器(211)、输出叉指换能器(212)、第一短路反射器(213)和第二短路反射器(214),所述第一短路反射器(213)和第二短路反射器(214)分置于输出叉指换能器(212)的两侧,所述输入叉指换能器(211)位于输出叉指换能器(212)的一侧;
所述输入叉指换能器(211)包括1组第一输入叉指指条(211-1)、1组第二输入叉指指条(211-2)、输入信号汇流电极(211-3)和输入接地汇流电极(211-4),各个第一输入叉指指条(211-1)、第二输入叉指指条(211-2)呈周期排列且第一输入叉指指条(211-1)与第二输入叉指指条(211-2)相间交错排列,各个第一输入叉指指条(211-1)与相邻的各个第二输入叉指指条(211-2)相互重叠的区域为输入叉指换能器有效指区域(211-5),各个第一输入叉指指条(211-1)的一端汇接至输入信号汇流电极(211-3),另一端向输入接地汇流电极(211-4)延伸并与输入接地汇流电极(211-4)保持适当宽度的间隙,各个第二输入叉指指条(211-2)的一端汇接至输入接地汇流电极(211-4),另一端向输入信号汇流电极(211-3)延伸并与输入信号汇流电极(211-3)保持适当宽度的间隙,所述输入信号汇流电极(211-3)与输入接地汇流电极(211-4)平行相对设置;
所述输出叉指换能器包括1组第一输出叉指指条(212-1)、1组第二输出叉指指条(212-2)、输出信号汇流电极(212-3)和输出接地汇流电极(212-4),各个第一输出叉指指条(212-1)、第二输出叉指指条(212-2)呈周期排列且第一输出叉指指条(212-1)与第二输出叉指指条(212-2)相间交错排列,各个第一输出叉指指条(212-1)与相邻的各个第二输出叉指指条(212-2)相互重叠的区域为输出叉指换能器有效指区域(212-5),所述各个第一输出叉指指条(212-1)的一端汇接至输出信号汇流电极(212-3),另一端向输出接地汇流电极(212-4)延伸并与输出接地汇流电极(212-4)保持适当宽度的间隙,各个第二输出叉指指条(212-2)的一端汇接至输出接地汇流电极(212-4),另一端向输出信号汇流电极(212-3)延伸并与输出信号汇流电极(212-3)保持适当宽度的间隙,所述输出信号汇流电极(212-3)与输出接地汇流电极(212-4)平行相对设置;
所述第一短路反射器(213)和第二短路反射器(214)均包括一组若干根周期排列的反射指指条(213-1)和1个反射器内侧接地汇流电极(213-2)、1个反射器外侧接地汇流电极(213-3),各个反射指指条(213-1)的两端分别汇接于反射器内侧接地汇流电极(213-2)和反射器外侧接地汇流电极(213-3),所述反射器内侧接地汇流电极(213-2)与反射器外侧接地汇流电极(213-3)相对平行设置;
各个偏轴双端对声表面波谐振器中,输入叉指换能器(211)和输出叉指换能器(212)背向相连,输入叉指换能器(211)的输入接地汇流电极(211-4)与输出叉指换能器(212)的输出接地汇流电极(212-4)合为一个共用的接地汇流电极,所述共用的接地汇流电极的宽度不大于一根第一输入叉指指条(211-1)、第二输入叉指指条(211-2)或者第一输出叉指指条(212-1)、第二输出叉指指条(212-2)的宽度,所述共用的接地汇流电极与第一短路反射器(213)和第二短路反射器(214)的反射器内侧接地汇流电极(213-2)相连;
所述偏轴双端对声表面波谐振器芯片上,第一偏轴双端对声表面波谐振器(22)和第二偏轴双端对声表面波谐振器(23)相向设置,两个输入叉指换能器(211)的输入信号汇流电极(211-3)相连合一且延伸至第一外吸声区(26)的外侧并与偏轴双端对声表面波谐振器芯片的左边缘保持适当宽度的间隙,两个第一短路反射器(213)的反射器内侧接地汇流电极(213-2)分别延伸至第一外吸声区(26)的外侧并与偏轴双端对声表面波谐振器芯片的左边缘保持适当宽度的间隙,两个第二短路反射器(214)的反射器内侧接地汇流电极(213-2)相连合一;
所述偏轴双端对声表面波谐振器芯片上,第一内吸声区(24)和第二内吸声区(25)为同形的矩形吸声胶胶膜;
所述第一内吸声区(24)位于两个输入叉指换能器(211)与两个第一短路反射器(213)的反射器内侧接地汇流电极(213-2)之间,其右边沿与其右侧的输入叉指换能器(211)的左端保持一个第一输入叉指指条(211-1)或第二输入叉指指条(211-2)或第一输出叉指指条(212-1)或第二输出叉指指条(212-2)宽度的间隙,其左边沿与其左侧的两个第一短路反射器(213)的右端保持一个反射指指条(213-1)宽度的间隙,其上边沿与第一偏轴双端对声表面波谐振器(22)的输入叉指换能器有效指区域(211-5)的上边沿平齐, 其下边沿与第二偏轴双端对声表面波谐振器(23)的输入叉指换能器有效指区域(211-5)的下边沿平齐;
所述第二内吸声区(25)位于两个输入叉指换能器(211)与两个第二短路反射器(214)的反射器内侧接地汇流电极(213-2)之间,其左边沿与其左侧的输入叉指换能器(211)的右端保持一个第一输入叉指指条(211-1)或第二输入叉指指条(211-2)或第一输出叉指指条(212-1)或第二输出叉指指条(212-2)宽度的间隙,其右边沿与其右侧的两个第二短路反射器(214)的左端保持一个反射指指条(213-1)宽度的间隙,其上边沿与第一偏轴双端对声表面波谐振器(22)的输入叉指换能器有效指区域(211-5)的上边沿平齐, 其下边沿与第二偏轴双端对声表面波谐振器(23)的输入叉指换能器有效指区域(211-5)的下边沿平齐;
各个偏轴双端对声表面波谐振器芯片上,第一外吸声区(26)和第二外吸声区(27)为同形的矩形吸声胶胶膜;
所述第一外吸声区(26)位于两个第一短路反射器(213)的外侧,其右边沿与其右侧的两个第一短路反射器(213)的左端保持一个反射指指条(213-1)宽度的间隙,其左边沿与压电基片(21)的左边缘保持适当宽度的间隙,其上边沿与第一偏轴双端对声表面波谐振器(22)的第一短路反射器(213)的反射器外侧接地汇流电极(213-3)的上端平齐, 其下边沿与第二偏轴双端对声表面波谐振器(23)的第一短路反射器(213)的反射器外侧接地汇流电极(213-3)的下端平齐;
所述第二外吸声区(27)位于两个第二短路反射器(214)的外侧,其左边沿与其左侧的两个第二短路反射器(214)的右端保持一个反射指指条(213-1)宽度的间隙,其右边沿与压电基片(21)的右边缘保持适当宽度的间隙,其上边沿与第一偏轴双端对声表面波谐振器(22)的第二短路反射器(214)的反射器外侧接地汇流电极(213-3)的上端平齐, 其下边沿与第二偏轴双端对声表面波谐振器(23)的第二短路反射器(214)的反射器外侧接地汇流电极(213-3)的下端平齐;
环绕基板(1)中心对称分布的4个偏轴双端对声表面波谐振器芯片上,其两个第一短路反射器(213)所在的一端位于基板(1)内侧,其两个第二短路反射器(214)所在的一端位于基板(1)外侧;
所述基板(1)顶面中央并由各个偏轴双端对声表面波谐振器芯片内端环绕的区域制作有输入导引电极(11),所述基板(1)顶面正对各个偏轴双端对声表面波谐振器芯片的输出叉指换能器(212)输出信号汇流电极(212-3)的位置制作有输出导引电极(12),所述基板(1)顶面正对各个偏轴双端对声表面波谐振器芯片的第一短路反射器(213)的反射器外侧接地汇流电极(213-3)的位置制作有接地导引电极(13),所述基板(1)顶面正对各个偏轴双端对声表面波谐振器芯片外端的位置制作有接地导引电极(13);
所述基板(1)底面相对于基板(1)顶面输入导引电极(11)和各个输出导引电极(12)设置有输入电极(14)和各个输出电极(15),同一偏轴双端对声表面波谐振器芯片上的两个输出电极(15)向基板(1)的外端延伸,并在基板(1)的外端相连,所述基板(1)底面相对于各个接地导引电极(13)制作有接地面(16),所述接地面(16)环绕输入电极(14)和各个输出电极(15);
所述各个金属过孔(17)对应连接输入导引电极(11)与输入电极(14)、各个输出导引电极(12)与输出电极(15)、各个接地导引电极(13)与接地面(16);
各个偏轴双端对声表面波谐振器的输入信号汇流电极(211-3)通过键合引线(3)与基板(1)上对应的输入导引电极(11)相连,所述各个偏轴双端对声表面波谐振器的输出信号汇流电极(212-3)通过键合引线(3)与基板(1)上对应的输出导引电极(12)相连,所述各个偏轴双端对声表面波谐振器的各个输入接地汇流电极(211-4)、输出接地汇流电极(212-4)、反射器内侧接地汇流电极(213-2)、反射器外侧接地汇流电极(213-3)通过键合引线(3)与基板(1)上相应的接地导引电极(13)相连;
所述输入电极(14)与接地面(16)组成输入端口,所述各个偏轴双端对声表面波谐振器芯片对应的输出电极(15)分别与接地面(16)组成对应的输出端口。
2.根据权利要求1所述的一种谐振器型声表面波双轴陀螺,其特征是:所述基板(1)为高频双面敷铜有机基板或者双面敷金高频介质基板。
3.根据权利要求1所述的一种谐振器型声表面波双轴陀螺,其特征是:所述压电基片(21)为石英单晶片或者铌酸锂单晶片或者钽酸锂单晶片,或者为制作在硅、石英、金刚石、蓝宝石衬底上的氧化锌、氮化铝压电薄膜。
4.根据权利要求1所述的一种谐振器型声表面波双轴陀螺,其特征是:所述第一输入叉指指条(211-1)、第二输入叉指指条(211-2)、第一输出叉指指条(212-1)、第二输出叉指指条(212-2)、反射指指条(213-1)、输入信号汇流电极(211-3)、输入接地汇流电极(211-4)、输出信号汇流电极(212-3)、输出接地汇流电极(212-4)、反射器内侧接地汇流电极(213-2)、反射器外侧接地汇流电极(213-3)的材料为金、铝铜合金或者铝;
所述输入导引电极(11)、输出导引电极(12)、接地导引电极(13)、输入电极(14)、输出电极(15)、金属过孔(17)的材料为铜或者金。
5.根据权利要求1所述的一种谐振器型声表面波双轴陀螺,其特征是:所述吸声胶胶膜的材料为吸声胶。
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