CN116358511A - 一种防刻蚀的半球谐振子球面叉指电极结构 - Google Patents
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Abstract
本发明属于半球谐振陀螺技术领域，具体涉及一种防刻蚀的半球谐振子球面叉指电极结构；包括：球环基座和叉指电极金属层；叉指电极金属层包裹在球环基座的外球面上；球环基座的底部开设有槽型缺口，槽型缺口表面镀有金属膜层，且槽型缺口平面与侧面的金属膜层断开；叉指电极金属层上刻蚀有正叉指电极对和反叉指电极对，正叉指电极对与反叉指电极对的结构相同，均为两个相同的叉指电极图案；叉指电极图案包括叉指部分和两个条带，每个条带均与槽型缺口连接；叉指电极图案的条带与槽型缺口连接处设置有一通孔，通孔中灌注有银浆；当外球面因为某种原因刻蚀而断开叉指电极对与槽型缺口的连接时，还可以通过通孔经内部圆柱面连接，起到防刻蚀的效果。
Description
技术领域
本发明属于半球谐振陀螺技术领域，具体涉及一种防刻蚀的半球谐振子球面叉指电极结构。
背景技术
半球谐振陀螺仪作为一种高精度、高可靠性、长寿命的新型角度测量传感器，近几十年在国际上一直受到深切的关注和系统的研究，且广泛应用于航空航天、战略战术武器等领域。
半球谐振子作为半球谐振陀螺仪内部核心部件，是感测外部角度或角速度的载体，它的精度会直接影响半球谐振陀螺仪传感器的测量和导航精度。谐振器的材料通常选用高Q值的熔融石英，其在加工成半球形后或多或少会存在几何偏差造成质量的不均匀，这种质量的不均匀性会引起谐振器工作时的共振模态产生频率裂解，导致半球谐振陀螺仪有较大的系统漂移。可以利用特殊的电极来驱动和检测半球谐振子的微弱振动，形成的振动反应在示波器上，可以表征此种不均匀性。通过一定规律寻找修调不均匀性的等效点，能为半球谐振子不均匀质量的平衡提供有力依据。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提出了一种防刻蚀的半球谐振子球面叉指电极结构，包括：球环基座和叉指电极金属层；叉指电极金属层包裹在球环基座的外球面上；球环基座的底部开设有10个均匀分布的槽型缺口，槽型缺口表面镀有金属膜层且槽型缺口平面与侧面的金属膜层断开，该金属膜层与球环基座的内外球面均连通。
优选的，所述叉指电极金属层上刻蚀有正叉指电极对和反叉指电极对；正叉指电极对位于反叉指电极对的正对面；正叉指电极对与反叉指电极对的结构相同，均为两个相同的叉指电极图案。
进一步的，两个相同的叉指电极图案中心与球环基座的圆心构成的圆心角为45度。
进一步的，叉指电极图案包括叉指部分和两个条带，每个条带均与槽型缺口的平面连接。
进一步的，叉指电极图案的条带与槽型缺口连接处设置有一通孔，通孔中灌注有银浆。
优选的，所述球环基座的内球面设置有一环形台面。
优选的，所述球环基座的材料为熔融石英。
本发明的有益效果为：本发明设计的半球谐振子球面叉指电极结构在球环基座上固定叉指电极金属层，在叉指电极金属层上刻蚀正叉指电极对和反叉指电极对，在正叉指电极对和反叉指电极对的叉指电极图案条带与球环基座的槽型缺口连接处设置通孔，并在通孔中灌注银浆，使得叉指电极对不仅可以直接从外球面与槽型缺口相连，还可通过通孔经内球面与槽型缺口相连。当外球面因为某种原因刻蚀而断开叉指电极对与槽型缺口的连接时，还可以通过通孔经内部圆柱面连接，起到防刻蚀的效果。
附图说明
图1为本发明中半球谐振子球面叉指电极结构示意图；
图2为本发明中叉指电极金属层展开示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提出了一种防刻蚀的半球谐振子球面叉指电极结构，如图1所示，所述球面叉指电极结构包括：球环基座1和叉指电极金属层2；叉指电极金属层2包裹在球环基座的外球面上；球环基座的底部开设有10个均匀分布的槽型缺口11，槽型缺口11表面镀有金属膜层且槽型缺口平面与侧面的金属膜层断开以避免接地部分与信号部分导通，该金属膜层与球环基座的内外球面均连通，可焊接导线。
优选的，如图2所示，叉指电极金属层2上刻蚀有正叉指电极对和反叉指电极对；正叉指电极对位于反叉指电极对的正对面；正叉指电极对与反叉指电极对的结构相同，均为两个相同的叉指电极图案21。叉指电极对的两个叉指电极图案21分别为X和Y两路信号，正叉指电极对用于激励和控制半球谐振子X和Y路振动，而另一对置于正叉指电极对正对面位置的反叉指电极对，用于检测半球谐振子球壳正对面位置处的X和Y路振动。
优选的，两个相同的叉指电极图案中心与球环基座的圆心构成的圆心角为45度。
优选的，叉指电极图案包括叉指部分211和两个条带212，每个条带212均与槽型缺口13的平面连接。
优选的，叉指电极图案21的条带与槽型缺口11连接处设置有一通孔13，通孔中灌注有银浆。通过在条带与槽型缺口连接处设置有通孔并在通孔中灌注银浆，可实现当外球面因为某种原因刻蚀而断开叉指电极对与槽型缺口的连接时，还可通过通孔经内部圆柱面连接，起到防刻蚀的效果，进而提高使用寿命。
优选的，球环基座1的内球面设置有一环形台面12，通过设置该结构可固定半球谐振子，方便电极驱动和检测半球谐振子的微弱振动。
优选的，球环基座1的材料为熔融石英。
本发明设计的半球谐振子球面叉指电极结构在球环基座上固定叉指电极金属层，在叉指电极金属层上刻蚀正叉指电极对和反叉指电极对，在正叉指电极对和反叉指电极对的叉指电极图案条带与球环基座的槽型缺口连接处设置通孔，并在通孔中灌注银浆，使得叉指电极对不仅可以直接从外球面与槽型缺口相连，还可通过通孔经内球面与槽型缺口相连。当外球面因为某种原因刻蚀而断开叉指电极对与槽型缺口的连接时，还可以通过通孔经内部圆柱面连接，起到防刻蚀的效果。
以上所举实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所举实施例仅为本发明的优选实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内对本发明所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种防刻蚀的半球谐振子球面叉指电极结构，其特征在于，包括：球环基座和叉指电极金属层；叉指电极金属层包裹在球环基座的外球面上；球环基座的底部开设有10个均匀分布的槽型缺口，槽型缺口表面镀有金属膜层且槽型缺口平面与侧面的金属膜层断开，该金属膜层与球环基座的内外球面均连通。
2.根据权利要求1所述的一种防刻蚀的半球谐振子球面叉指电极结构，其特征在于，所述叉指电极金属层上刻蚀有正叉指电极对和反叉指电极对；正叉指电极对位于反叉指电极对的正对面；正叉指电极对与反叉指电极对的结构相同，均为两个相同的叉指电极图案。
3.根据权利要求2所述的一种防刻蚀的半球谐振子球面叉指电极结构，其特征在于，两个相同的叉指电极图案中心与球环基座的圆心构成的圆心角为45度。
4.根据权利要求2所述的一种防刻蚀的半球谐振子球面叉指电极结构，其特征在于，叉指电极图案包括叉指部分和两个条带，每个条带均与槽型缺口的平面连接。
5.根据权利要求4所述的一种防刻蚀的半球谐振子球面叉指电极结构，其特征在于，叉指电极图案的条带与槽型缺口连接处设置有一通孔，通孔中灌注有银浆。
6.根据权利要求1所述的一种防刻蚀的半球谐振子球面叉指电极结构，其特征在于，所述球环基座的内球面设置有一环形台面。
7.根据权利要求1所述的一种防刻蚀的半球谐振子球面叉指电极结构，其特征在于，所述球环基座的材料为熔融石英。
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