CN116545382B - Mems振荡器 - Google Patents
Mems振荡器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116545382B CN116545382B CN202310827252.0A CN202310827252A CN116545382B CN 116545382 B CN116545382 B CN 116545382B CN 202310827252 A CN202310827252 A CN 202310827252A CN 116545382 B CN116545382 B CN 116545382B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- temperature
- resonator
- harmonic oscillator
- oscillator
- signal
- 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.)
- Active
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 35
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 13
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 13
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 12
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 abstract description 41
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 16
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 9
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000012850 fabricated material Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/02—Details
- H03B5/04—Modifications of generator to compensate for variations in physical values, e.g. power supply, load, temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
- H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
- H03B5/30—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
- H03B5/32—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/02—Details
- H03H9/05—Holders; Supports
- H03H9/08—Holders with means for regulating temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/205—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material having multiple resonators
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/15—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H2009/155—Constructional features of resonators consisting of piezoelectric or electrostrictive material using MEMS techniques
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
Abstract
本申请提供一种MEMS振荡器，包括：第一谐振子和第二谐振子、测温件、加热部件和控制单元；第一谐振子在振动时提供第一频率信号以用于获取所处位置的实时温度，第二谐振子在振动时提供第二频率信号以用于获取预设频率信号；测温件在工作时用于环境测温以提供环境参考温度；加热部件进行加热且为第一谐振子和第二谐振子提供相同的温度环境；控制单元用于控制第一谐振子和测温件的工作状态，并基于实时温度和/或环境参考温度生成温度调节信号，加热部件基于温度调节信号进行加热以使第二谐振子处于设定温度环境。本申请设置有两个相同的谐振子，且第一谐振子高精度测温、第二谐振子高稳定输出频率，提高测温、控温精度。
Description
技术领域
本申请属于半导体集成电路制造技术领域，特别是涉及一种MEMS振荡器。
背景技术
时钟芯片是现代电子设备的心脏，主要在电子设备中起到时间同步、计时、唤醒等功能。传统的石英时钟因为晶片材料较脆、体积较大、抗振性能差，且不同晶向在高温条件下存在振荡模态的耦合，引起频率的跳变，难以满足5G通信基站、车载及航空航天等复杂环境的使用。近年来，基于MEMS技术制备的谐振器因为使用硅半导体工艺加工，具有体积小，一致性好，可靠性高，稳定性好等优点而逐渐被市场接受，成为替代石英时钟的最佳选择。
然而，与传统的石英时钟相比，微机电系统（Micro-Electro-Mechanical System，MEMS）振荡器对于温度的频率偏移仍然是一个有待解决的问题。由于制造材料如单晶硅材料物理的特性，MEMS振荡器的频率温度系数可达-31ppm/℃，即温度每上升一度，振荡的频率便改变-0.003％，假设产品的温度应用范围为-40℃到85℃时，频率的漂移便高达3750ppm，该频率温度系数对于现今大多数终端系统的应用都是不能接受的。为了解决温度漂移的问题，尤其是对于基站和航天等高精度应用，通常要求达到ppb级别的频率精度，在此要求下，基于微腔体加热技术的MEMS振荡器成为了最有前景的产品方向。
目前MEMS振荡器中常见的控温结构包括加热器、测温传感器和电路控制器，其中测温传感器的测温精度和准确性直接影响控温精度和控温准确性。然而，现有的控温结构往往采用传统的电阻测温或晶体管测温，其测量精度和准确性难以符合高精度的MEMS振荡器的要求，现有的MEMS振荡器难以实现高精度的温度测量和稳定的控温输出。因此设计出能高精度高准确度测温、高稳定性控制的控温谐振器是本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的，不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
鉴于以上现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种MEMS振荡器，用于解决现有技术中MEMS振荡器测温精度不高、控温稳定性差的问题。
为实现上述目的，本申请提供一种MEMS振荡器，其包括：用于振动的第一谐振子和第二谐振子、测温件、加热部件和控制单元；所述第一谐振子与所述第二谐振子尺寸相等、结构相同；所述第一谐振子对温度敏感，所述第一谐振子在振动时提供第一频率信号以用于获取所处位置的实时温度，所述第二谐振子在振动时提供第二频率信号以用于获取预设频率信号；所述测温件在工作时用于环境测温以提供环境参考温度；所述加热部件包括热耦合的加热器和导热件，所述导热件环绕所述第一谐振子和所述第二谐振子设置以为所述第一谐振子和所述第二谐振子提供相同的温度环境；所述控制单元用于控制所述第一谐振子和所述测温件的工作状态，并基于所述实时温度和/或所述环境参考温度生成温度调节信号，所述加热器基于所述温度调节信号进行加热并借助于所述导热件使所述第二谐振子处于设定温度环境。
可选地，若所述MEMS振荡器处于低精度工作状态时，所述控制单元用于控制所述测温件工作，并基于所述环境参考温度生成所述温度调节信号；若所述MEMS振荡器处于高精度工作状态时，所述控制单元用于控制所述第一谐振子工作，并基于所述实时温度生成所述温度调节信号。
可选地，所述第一谐振子被配置为以第一谐振模态振动，以使所述第一谐振子的频率温度特性曲线至少具有线性区域；所述第二谐振子被配置为以第二谐振模态振动，以使所述第二谐振子的频率温度特性曲线至少具有一温度拐点。
可选地，所述设定温度环境被配置为将所述第二谐振子所处位置的温度始终控制在所述温度拐点所对应的温度附近。
可选地，所述第一谐振子被配置为以第一谐振模态振动，以使所述第一谐振子的频率温度特性曲线至少具有线性区域；所述第二谐振子被配置为以第二谐振模态振动，以使所述第二谐振子在预定温度范围内所输出的第二频率信号的最大频率差值小于预设波动阈值。
可选地，所述设定温度环境被配置为将所述第二谐振子所处位置的温度始终控制在高于所述环境参考温度一定数值的温度。
可选地，所述第一谐振子和所述第二谐振子设置在同一衬底层上，且所述第一谐振子和所述第二谐振子的设置方式相同。
可选地，所述导热件形成为分别环绕所述第一谐振子和所述第二谐振子设置的第一子导热框和第二子导热框，且所述第一子导热框与所述第二子导热框之间热耦合；或者，所述导热件形成为共同环绕所述第一谐振子和所述第二谐振子设置的单一导热框。
可选地，所述控制单元包括温度耦合模块、脉宽调制信号发生器和缓冲放大器；所述温度耦合模块接收所述实时温度和/或所述环境参考温度并依据预设的温度设置点进行耦合以获得控制信号；所述脉宽调制信号发生器接收所述控制信号进行调制以生成调制信号；所述缓冲放大器接收所述调制信号生成所述温度调节信号并传输给所述加热部件。
可选地，所述控制单元还包括被动滤波器，所述被动滤波器设置在所述脉宽调制信号发生器和所述缓冲放大器之间，所述被动滤波器用于对所述调制信号进行滤波，以将滤波后的调制信号传输给所述缓冲放大器。
如上，本申请的MEMS振荡器，具有以下有益效果：
MEMS振荡器中设置两个相同的谐振子，其中第一谐振子对于温度敏感用于精准测量温度，以配合设置的加热部件为第二谐振子搭建可输出稳定频率信号的温度环境，第二谐振子用作频率输出功能以为外部器件提供频率信号；另外，本申请的MEMS振荡器还额外设置了测温件，该测温件用于环境测温以提供环境参考温度，该测温件相比谐振子测温具有更低的功耗，但测温精度较差，为此，利用测温件能够更好的根据实际情况为谐振子搭建相应的温度环境。
附图说明
图1A示出了本申请一实施例的MEMS谐振器的立体图示意图。
图1B示出了图1A中MEMS谐振器的俯视图示意图。
图2A示出了本申请实施例中第一谐振子的谐振模态示意图。
图2B示出了本申请实施例中第二谐振子的谐振模态示意图。
图3示出了本申请实施例中的MEMS谐振器结构示意图。
图4A示出了本申请另一实施例的MEMS谐振器的立体图示意图。
图4B示出了图4A中MEMS谐振器的俯视图示意图。
图5A示出了本申请一实施例的谐振子在图2A所示的谐振模态下所对应的频率温度特性曲线图。
图5B示出了本申请一实施例的谐振子在图2B所示的谐振模态下所对应的频率温度特性曲线图。
图6A示出了本申请另一实施例的谐振子在图2A所示的谐振模态下所对应的频率温度特性曲线图。
图6B示出了本申请另一实施例的谐振子在图2B所示的谐振模态下所对应的频率温度特性曲线图。
图7示出了本申请实施例中MEMS振荡器的控温过程框图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。
如在详述本申请实施例时，为便于说明，表示装置结构的示意图会不依一般比例作局部放大，而且示意图只是示例，其在此不应限制本申请保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。
在本申请的上下文中，所描述的第一特征在第二特征“之上”的结构可以包括第一和第二特征形成直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，遂图示中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本申请提供了一种MEMS振荡器，MEMS振荡器可以包括MEMS谐振器和集成电路（Integrated Circuit，IC）模块。其中，MEMS谐振器利用MEMS技术形成，IC模块利用半导体工艺形成。MEMS谐振器可以设置有外接触点，以与IC模块电性连接。参见图1A和图1B，MEMS谐振器可以包括第一谐振子111和第二谐振子112。其中，第一谐振子111和第二谐振子112可以用于振动以提供频率信号。
在一些实施例中，第一谐振子111和第二谐振子112的尺寸相等、结构相同。第一谐振子111和第二谐振子112可以设置在同一衬底层300上。在这种情况下，能够有效降低具备多谐振子的MEMS谐振器的工艺复杂度。在本实施例中，第一谐振子111和第二谐振子112的设置方式相同。如第一谐振子111和第二谐振子112所沿轴向、朝向角度、固定方式等可以相同。在这种情况下，若将第一谐振子111平移至第二谐振子112所在区域，则可以将第一谐振子111与第二谐振子112完全重合。在本实施例中，第一谐振子111和第二谐振子112的形成材料相同，如采用具有相同掺杂浓度的单晶硅制成。例如，参见图1A，第一谐振子111与第二谐振子112均为单晶硅方形谐振子。可以理解的是，第一谐振子111和第二谐振子112可以利用同一晶片（wafer）经半导体工艺如刻蚀工艺形成。第一谐振子111和第二谐振子112两者振动时产生的波动不影响对方，如图1A中的第一谐振子111与第二谐振子112之间不设置传输振动的振动连接结构；或者若设置有连接结构且传播振动，则调节连接结构的长度（如连接结构长度不小于振动波长的1/4）使产生的波动在传播时不影响对方等。
在一些实施例中，参见图1A和图1B，MEMS谐振器可以包括耦合部114。耦合部114可以包括分别连接第一谐振子111和第二谐振子112的多个连接梁114a、以及固定用的锚固件114b。第一谐振子111和第二谐振子112可以经连接梁114a连接至锚固件114b。在本实施例中，MEMS谐振器可以为层叠设置的多层结构。稍后描述的导热件132可以作为锚固件114b，第一谐振子111和第二谐振子112经连接梁114a连接至导热件132，以使第一谐振子111和第二谐振子112固定在当前结构层（即器件层）。在其他实施例中，锚固件114b也可以单独设置，如形成为环绕谐振子设置的多个锚点。
在一些实施例中，MEMS谐振器可以包括加热部件130。加热部件130可以用于加热以为第一谐振子111和/或第二谐振子112提供特定的温度环境。在一些实施例中，加热部件130可以包括加热器131和导热件132。加热器131可以用于加热。导热件132与加热器131热耦合可传导加热器131产生的热量。
在一些实施例中，导热件132环绕第一谐振子111和第二谐振子112设置以使第一谐振子111和第二谐振子112具有相同的温度环境。在这种情况下，通过设置该导热件132，能够使加热器131产生的热量传递，且环绕谐振子设置以为第一谐振子111和第二谐振子112提供温度较为均匀分布的温度环境。
在一些实施例中，参见图1A，导热件132可以形成为分别环绕第一谐振子111和第二谐振子112设置的第一子导热框132a和第二子导热框132b。其中，第一子导热框132a环绕第一谐振子111，第二子导热框132b环绕第二谐振子112。第一子导热框132a和第二子导热框132b可以均分别与加热器131连接以便于热量传递。第一子导热框132a与第二子导热框132b之间热耦合。例如，参见图1A，第一子导热框132a与第二子导热框132b之间设置有用于导热的耦合梁132c。由此，能够使第一子导热框132a与第二子导热框132b尽可能具有相同的温度，以为第一谐振子111和第二谐振子112提供近乎相同的温度环境，能够有效降低第一谐振子111与第二谐振子112之间的热梯度，从而能够实现精准地测温和控温。但本申请的实施例不限于此，在其他实施例中，导热件132可以形成为共同环绕第一谐振子111和第二谐振子112设置的单一导热框。也即，导热件132形成为一个框体，且第一谐振子111和第二谐振子112均位于该框体内。在这种情况下，第一谐振子111和第二谐振子112所处的温度环境大致相同。
在一些实施例中，加热器131可以为加热电阻。也即，加热器131在施加加热电流后可以电阻性地加热以产生热量。加热器131的数量可以为多个，由此能够使导热件132的热量分布较为均匀。例如，参见图1B，多个加热器131可以分别与第一子导热框132a和第二子导热框132b连接。第一子导热框132a的相对两侧分别设置一加热器131，第二子导热框132b的相对两侧分别设置一加热器131。
在一些实施例中，MEMS谐振器可以包括锚定部133。锚定部133可以用于固定加热部件130。加热部件130和第一谐振子111、第二谐振子112处于MEMS谐振器的同一结构层，如均处于器件层。在一些实施例中，锚定部133一端可以固定加热部件130，另一端可以固定在衬底层300。在一些实施例中，参见图1A，锚定部133可以设置在加热器131两侧且与加热器131固定连接，加热器131可与导热件132固定连接，以将加热部件130固定。若设置有多个加热器131，各加热器131的两侧均可设置有锚定部133。在一些实施例中，相邻两加热器131也可以共用一锚定部133。在一些实施例中，锚定部133可以用于导电，以便于为加热器131施加加热电流。具体地，锚定部133可以与外接触点电性连接以接收加热电流并传递给加热器131。在其他实施例中，加热电流可以经其他部件如额外设置的导电部传递给加热器131。该导电部一端与加热器131电连接，一端与外接触点电连接。
在一些实施例中，参见图1A，MEMS谐振器可以包括电极组件。电极组件的数量可以与谐振子数量对应，各谐振子对应一组电极组件。电极组件可以被配置为两组，分别为第一组电极组件121和第二组电极组件122。第一组电极组件121中的电极可以设置在第一谐振子111周围且与第一谐振子111间隙设置。第二组电极组件122中的电极设置在第二谐振子112周围且与第二谐振子112间隙设置。
在一些实施例中，第一组电极组件121中电极的数量和排布方式可以与第二组电极组件122中的电极相同。具体地，参见图1A，第一组电极组件121可以包括8个电极A~H，电极A~H可以环绕第一谐振子111设置，且与第一谐振子111保持间隙。环绕第一谐振子111四周的每一侧可以设置有两个电极。位于同一侧的电极之间可以间隔设置，以使连接梁114a设置在两电极之间以连接第一谐振子111和第一子导热框132a。同样地，第二组电极组件122可以包括8个电极A’~H’，电极A’~H’可以环绕第二谐振子112设置，且与第二谐振子112保持间隙。环绕第二谐振子112四周的每一侧可以设置有两个电极。位于同一侧的电极之间可以间隔设置，以使连接梁114a设置在两电极之间以连接第二谐振子112和第二子导热框132b。
在一些实施例中，电极组件中的电极可以被配置为具有驱动或感测功能。其中，具备驱动功能的电极（即驱动电极）可以用于提供驱动信号（如交流电压信号）以驱使谐振子振动。具备感测功能的电极（即感测电极）可以用于感测谐振子以产生感应信号（如交流电流）。该感应信号经后续处理可以用于获取频率信号。在一些实施例中，第一谐振子111和第二谐振子112的周围均设置有驱动电极和感测电极。具体地，第一电极组件121中的多个电极可以部分被配置驱动电极，部分被配置为感测电极。同样地，第二电极组件122中的多个电极可以部分被配置驱动电极，部分被配置为感测电极。在本申请的实施例中，谐振子可以被配置为单端信号驱动或差分信号驱动。
可以理解的是，通过配置电极的不同组合方式可实现不同谐振模态的激发。如配置第一电极组件121中的电极A/H，D/E为驱动电极，电极B/C，F/G作为感测电极时，可激发第一谐振子111为面剪切模态（Face-shear mode，FS），如图2A所示；当配置第二电极组件122中的电极A’/B’，C’/D’作为驱动电极，电极E’/F’，G’/H’作为感测电极时，可激发第二谐振子112为拉梅模态（Lame mode），如图2B所示。在一些实施例中，第一谐振子111和第二谐振子112可以被配置为不同的谐振模态，以满足不同的需求，如第一谐振子111作为测温用谐振子，第二谐振子112作为输出用谐振子，稍后具体描述。
在一些实施例中，参见图1A和图1B，MEMS谐振器可以包括测温件140。测温件140可以用于环境测温。测温件140在工作时可以提供环境参考温度。测温件140可以与第一谐振子111和第二谐振子112设置在同一结构层。如参见图1B和图2B，测温件140可以设置在第一谐振子111或第二谐振子112附近。在本实施例中，测温件140可以是利用MEMS工艺制成的微机械电阻或电容等。但本申请的实施例不限于此，该测温件140也可以为设置在与MEMS谐振器电连接的IC电路中的晶体管作为温度传感器等。
在一些实施例中，参见图3，从结构上来划分， MEMS谐振器可以包括衬底层300、隔离层200和器件层100。其中，衬底层300主要起到支撑作用。隔离层200通常由氧化硅材料构成，用来隔离器件层100和衬底层300，同时起到释放器件层100中可动结构（如第一谐振子111和第二谐振子112）的作用。器件层100通常由重掺杂（掺杂浓度>1e19cm-3）的单晶硅层构成，通过重掺杂能够减弱温度对频率输出稳定性的影响。器件层100经过MEMS工艺加工成第一谐振子111、第二谐振子112、加热部件130、电极组件和测温件140。可以理解的是，MEMS谐振器还可以包括盖衬底，以层叠在器件层100上方。盖衬底可以起到保护的作用，并可配合衬底层300形成供谐振子振动的密封的振动空间。在另一些实施例中，MEMS谐振器也可以不包括隔离层200，可以使衬底层300形成供谐振子振动的凹槽，从而将器件层100直接层叠至衬底层300上。
图4A和图4B示出了MEMS谐振器的另一排布结构，与图1A和图1B所描述的实施例的区别在于，MEMS谐振器的加热器131设置方式不同。本实施例的MEMS谐振器中加热器131的数量为两个且对称地设置。具体地，一加热器131设置在第一谐振子111远离第二谐振子112的一侧，且与第一子导热框132a连接。一加热器131设置在第二谐振子112远离第一谐振子111的一侧，且与第二子导热框132b连接。在一些实施例中，第一谐振子111与第二谐振子112对称设置，且各自周围的加热部件130和电极组件140可以对称设置。由此，能够有效降低工艺复杂度。
现有的MEMS振荡器的控温方式是通过采用传统的电阻测温或晶体管测温，然而，在实际应用中，测温电阻（或晶体管）与谐振子的所在位置之间一定存在热梯度，经由测温电阻（或晶体管）获取的温度难以反映谐振子所在位置的实际温度，而且，测温电阻（或晶体管）的测温精度较低，若MEMS振荡器处于高精度工作状态时，仅利用该测温电阻（或晶体管）难以实现。为此，本申请的实施例中设置有第一谐振子111和第二谐振子112。其中，第一谐振子111可以作为测温用谐振子，第二谐振子112可以作为输出用谐振子。在这种情况下，MEMS振荡器可以被配置为利用第一谐振子111提供的第一频率信号（也称“测温用频率信号”）进行精确测温，从而调节加热部件130以使第二谐振子112处于设定温度环境。由此，第二谐振子112能够提供较为稳定的第二频率信号（也称“输出用频率信号”）。在一些实施例中，MEMS振荡器可以基于输出用频率信号获取预设频率信号。具体地，MEMS振荡器可以包括时钟电路单元。时钟电路单元可以与第二谐振子112电连接以接收第二频率信号，并对第二频率信号进行分频等处理以获取具有期望频率的预设频率信号。时钟电路单元可以设置在IC模块。本申请的实施例为了减弱温度影响提高预设频率信号的稳定性，通过为第二谐振子112提供较为稳定的温度环境以使第二谐振子112的频率输出具有极低的温漂特性。
在一些实施例中，第一谐振子111对温度敏感。第一谐振子111提供的测温用频率信号与温度成比例。在本实施例中，第一谐振子111提供的测温用频率信号可以与温度呈线性关系。具体而言，参见图5A，第一谐振子111可以被配置为第一谐振子111的频率温度特性曲线至少具有线性区域。在本实施例中，MEMS振荡器基于测温用频率信号可获取第一谐振子111所处位置的实时温度。可以理解的是，第一谐振子111的频率温度特性曲线中的线性区域至少覆盖MEMS振荡器可能工作的环境温度，如-10~100℃。在这种情况下，第一谐振子111所处位置的实时温度可以位于该线性区域内。由此，能够实现较为精准地测温。在本实施例中，第一谐振子111和第二谐振子112可以处于近乎相同的温度环境。即，第一谐振子111和第二谐振子112所处位置的热梯度明显较小甚至近似为0。由此，能够更好地确定第二谐振子112所在位置的实际温度，以便于为第二谐振子112精确地搭建所需的设定温度环境。
在一些实施例中，设定温度环境可以被配置为将第二谐振子112所处位置的温度始终控制在温度拐点（Turn-Over point）所对应的温度附近。其中，温度拐点是指第二谐振子112的频率温度特性曲线中的拐点所对应的温度点，也即第二谐振子112的频率温度系数（temperature coefficient of frequency，TCF）为0时的温度点。在本实施例中，通过控制第二谐振子112的掺杂浓度、谐振模态等，第二谐振子112可以具备TCF为0的情形。在一些实施例中，设定温度环境所对应的温度可以位于第一谐振子111的频率温度特性曲线中的线性区域内。由此，能够实现更为精准地控温。
可以理解的是，谐振子的频率温度特性曲线与该谐振子的形成材料、形状结构和谐振模态等相关，本申请的实施例中第一谐振子111和第二谐振子112可以具有相同的形状结构和形成材料，在这种情况下，通过配置电极组件中电极的组合方式调整第一谐振子111和第二谐振子112的谐振模态，以使第一谐振子111和第二谐振子112的频率温度特性曲线满足各自的需求。具体地，第一谐振子111可以被配置为以第一谐振模态（如FS模态）振动，以使第一谐振子111的频率温度特性曲线至少具有线性区域。第二谐振子112可以被配置为以第二谐振模态（如Lame模态）振动，以使第二谐振子112的频率温度特性曲线至少具有一温度拐点。
例如，MEMS谐振器选择为N型重掺杂的单晶硅谐振器，掺杂浓度为6.6e19cm-3，谐振器的晶向为（100）。配置电极的组合方式激发第一谐振子111的FS模态，第一谐振子111用作高精度测温，利用不同温度下FS模态的频率不同来检测温度。其中FS模态的频率温度特性曲线如图5A所示，FS模态下的一阶TCF=-29.783ppm/K。配置电极的组合方式激发第二谐振子112的2nd Lame模态以作为频率输出模态，其相应的频率温度特性曲线如图5B所示，2ndLame模态在125.9℃出现温度拐点。在-20~105℃的测温范围内，第一谐振子111的频率温度特性曲线呈线性，且第一谐振子111的灵敏度可以达到-29 ppm/K。第二谐振子112工作在相应的温度拐点附近，可以获得ppb量级的频率输出稳定性。
在一些实施例中，第二谐振子112的温度保持在温度拐点附近，能够为第二谐振子112提供较为稳定的温度环境，使得第二谐振子112的频率输出具有极低的温漂特性。采用本实施例的设定温度环境，能够根据MEMS谐振器的应用场景，控制第一谐振子111和测温件140的工作状态。
具体地，若MEMS谐振器处于高精度工作状态，如MEMS谐振器要求达到ppb级别的频率精度，此时，控制第一谐振子111工作以提供精确地温度测量。测温件140构成的温度检测传感器则可以选择性地工作，即测温件140可以工作，也可以不工作。由此能够精确测温且精准为第二谐振子112搭建温度环境以满足高精度需求。
若MEMS谐振器处于低精度工作状态，如MEMS谐振器仅需要达到ppm以下级别的频率精度即可，此时，控制测温件140工作以获取环境参考温度。第一谐振子111则可以选择不工作。利用环境参考温度为第二谐振子112搭建温度环境以满足当前输出精度的同时，还能够有效降低功耗。
可以理解的是，参见图7，MEMS谐振器可以包括控制单元150。控制单元150可以布置在与MEMS谐振器连接的IC模块中，该控制单元150可以用于控制测温件140和第一谐振子111的工作状态，稍后具体描述。
在另一些实施例中，设定温度环境可以被配置为将第二谐振子112所处位置的温度始终控制在高于环境参考温度一定数值的温度。也就是说，设定温度环境可以是指将第二谐振子112所处位置的温度恒定控制在环境温度一定数值以上，如大于环境温度5℃。在这种情况下，需要通过控制第二谐振子112的掺杂浓度、谐振模态等，使第二谐振子112的TCF的波动幅度较小。具体地，第二谐振子112可以被配置为以第二谐振模态振动，以使第二谐振子112在预定温度范围内所输出的第二频率信号的最大频率差值小于预设波动阈值。在本实施例中，预定温度范围可以是-10~80℃，或者范围更大（如-20~100℃）或更小（如0~60℃）。预定温度范围可以大致覆盖MEMS振荡器可能工作的环境温度。第二频率信号随第二谐振子112所处位置的温度改变而变化，第二频率信号的最大频率差值可以是指第二谐振子112在一定温度范围内输出第二频率信号的频率最大值与频率最小值之间的差值。预设波动阈值可以是500 ppm，或者数值更小（如200ppm）或更大（如600ppm）。预设波动阈值的大小可以与第二谐振子112所需的输出精度相关。若输出精度越高，则预设波动阈值越小。例如，第二谐振子112在-40-150℃的温度范围内所输出的第二频率信号的频率f的最大频率差值△f＜200ppm。可以理解的是，第二谐振子112在预定温度范围内的频率波动幅度较小，可较为稳定的输出频率信号。设定温度环境所对应的温度可以位于预定温度范围内。
具体地，选择MEMS谐振器为P型重掺杂的单晶硅谐振器，掺杂浓度为1.4e20cm-3，谐振器的晶向为（110）。配置电极的组合方式激发第一谐振子111的FS模态，第一谐振子111用作高精度测温，利用不同温度下FS模态的频率不同来检测温度。其中FS模态的频率温度特性曲线如图6A所示，FS模态的一阶TCF=-11.218ppm/K。配置电极的组合方式激发第二谐振子112的2nd Lame模态以作为频率输出模态，其相应的频率温度特性曲线如图6B所示，2ndLame模态在-20-105℃的温度范围内△f＜200ppm。
在本实施例中，第一谐振子111用于测温以获取谐振子所处位置的实际温度，测温件140用于获取环境参考温度，基于实际温度（或称谐振子温度）和环境参考温度将第二谐振子112的温度保持在环境温度一定数值以上。在这种情况下，能够消除传统测温中因为传统的测温传感器和被测物体距离间隔引起的热梯度影响，最大化获得测温准确性和测温精度，从而进行高精度、高稳定性的控温，使得第二谐振子112的频率输出具有极低的温漂特性。可以理解的是，采用本实施例的设定温度环境，测温件140和第一谐振子111均需要工作，测温件140用于提供环境参考温度，第一谐振子111需要用于测量实际温度以使第二谐振子112的温度保持在环境温度一定数值以上。
可以理解的是，根据设定温度环境的需求可预先设置温度设置点，如设定温度环境选择温度拐点或在环境温度一定数值以上，则预先将温度设置点设置为相对应的情况，以便于设定温度环境的搭建。
在一些实施例中，参见图7，MEMS振荡器可以包括控制单元150。控制单元150和MEMS谐振器中的部件（如第一谐振子111、第二谐振子112、加热部件130、测温件140）可以形成闭环控制系统。具体地，该控制单元150可以用于控制测温件140和第一谐振子111的工作状态，并接收实时温度和/或环境参考温度生成温度调节信号，温度调节信号激励加热器111进行加热以为第二谐振子112搭建相应的设定温度环境。在本实施例中，控制单元150可以设置在IC模块。
在一些实施例中，控制单元150可以包括电路控制模块151，电路控制模块151可以对MEMS谐振器中的部件进行配置，如配置MEMS谐振器中第一谐振子111和测温件140是否工作，以满足MEMS振荡器不同的应用场景。具体地，电路控制模块151可以为一开关电路，通过控制是否对第一谐振子111或测温件140施加电压或电流信号，来控制第一谐振子111和测温件140是否工作。
在一些实施例中，控制单元150可以包括温度获取模块152。该温度获取模块152可以与第一谐振子111和测温件140电连接。温度获取模块152可以基于第一谐振子111和测温件140的工作状态来获取第一谐振子111所处位置的实时温度和/或环境参考温度。具体地，温度获取模块152内可以存储有第一频率信号的频率与温度的对应关系，如第一谐振子111的频率温度特性曲线中的频率、温度对应关系。若第一谐振子111工作，则温度获取模块152可以接收第一频率信号并获取第一谐振子111所处位置的实时温度。若测温件140工作，温度获取模块152可以利用测温件140获取环境参考温度，如与测温件140电连接接收电压信号或流经测温件140的电流信号等以获取环境参考温度。可以理解的是，为了更好地确定第一频率信号的频率，温度获取模块152可以具有基准振荡器，如LC谐振电路，该基准振荡器输出的基准频率信号的频率为固定且已知的，基于该基准频率信号和第一频率信号可确定该第一谐振子111所处位置的温度。
在一些实施例中，控制单元150可以包括温度耦合模块153。温度耦合模块153接收谐振子温度和/或环境参考温度并依据预设的温度设置点进行耦合以获得控制信号u(t)。具体地，该温度耦合模块153可以计算温度设置点与实时温度、参考环境温度的差值以形成误差信号e(t)，并将误差信号e(t) 经过PID（Proportional-integral-derivative）算法计算，产生控制信号u(t)。
在一些实施例中，控制单元150可以包括脉宽调制信号发生器（pulse widthmodulation，PWM）154。脉宽调制信号发生器154与温度耦合模块153电连接。脉宽调制信号发生器154接收控制信号u(t)进行调制以生成调制信号。
在一些实施例中，控制单元150可以包括缓冲放大器156。缓冲放大器156用于接收调制信号生成温度调节信号（如加热电流），并将温度调节信号传送给加热部件130。可选地，温度调节信号（即控制加热器131的加热电流）的大小与调制信号的占空比成比例。
在一些实施例中，控制单元150还可以包括被动滤波器155。被动滤波器155可以设置在脉宽调制信号发生器154和缓冲放大器156之间。被动滤波器155用于对调制信号进行滤波，从而能够消除开关信号引入的交流谐响应噪声，以获取精度更高的温度调节信号实现精准地控温。
参见图7，为一示例中本申请的MEMS振荡器的具体控温流程，温度获取模块152可以利用第一谐振子111输出的第一频率信号来获取第一谐振子111所处位置的实时温度，利用测温件140获取环境参考温度；温度耦合模块153接收实时温度和环境参考温度，并结合预先设置的温度设置点产生误差信号e(t)，且通过PID（Proportional-integral-derivative）算法计算得到控制信号u(t)；控制信号u(t)传输至脉宽调制信号发生器154，脉宽调制信号发生器154将控制信号进行调制以得到调制信号；调制信号传输至被动滤波器155，滤除开关信号引入的噪声；将滤波后的调制信号传输至缓冲放大器156，将该调制信号按调制信号的占空比成比例放大得到用于加热的温度调节信号；将温度调节信号传输至加热器131，加热器131借助于导热件132对第一谐振子111和第二谐振子112进行加热，使第二谐振子112所处位置温度达到设定温度环境。
综上，本申请的MEMS振荡器，可以利用两个相同的谐振子，使第一谐振子111高精度测温、第二谐振子112高稳定输出频率，降低谐振子的频率温漂；同时设置导热件环绕谐振子，消除测量和被测物体的热梯度影响，提高测温和控温精度。
所以，本申请有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。
Claims (9)
1.一种MEMS振荡器，其特征在于，包括：用于振动的第一谐振子和第二谐振子、测温件、加热部件和控制单元；
所述第一谐振子与所述第二谐振子尺寸相等、结构相同；所述第一谐振子对温度敏感，所述第一谐振子在振动时提供第一频率信号以用于获取所处位置的实时温度，所述第二谐振子在振动时提供第二频率信号以用于获取预设频率信号；
所述测温件在工作时用于环境测温以提供环境参考温度；
所述加热部件包括热耦合的加热器和导热件，所述导热件环绕所述第一谐振子和所述第二谐振子设置以为所述第一谐振子和所述第二谐振子提供相同的温度环境；
所述控制单元用于控制所述第一谐振子和所述测温件的工作状态，并基于所述实时温度和/或所述环境参考温度生成温度调节信号，所述加热器基于所述温度调节信号进行加热并借助于所述导热件使所述第二谐振子处于设定温度环境；
若所述MEMS振荡器处于低精度工作状态时，所述控制单元用于控制所述测温件工作，并基于所述环境参考温度生成所述温度调节信号；若所述MEMS振荡器处于高精度工作状态时，所述控制单元用于控制所述第一谐振子工作，并基于所述实时温度生成所述温度调节信号。
2.根据权利要求1所述的MEMS振荡器，其特征在于，所述第一谐振子被配置为以第一谐振模态振动，以使所述第一谐振子的频率温度特性曲线至少具有线性区域；所述第二谐振子被配置为以第二谐振模态振动，以使所述第二谐振子的频率温度特性曲线至少具有一温度拐点。
3.根据权利要求2所述的MEMS振荡器，其特征在于，所述设定温度环境被配置为将所述第二谐振子所处位置的温度始终控制在所述温度拐点所对应的温度附近。
4.根据权利要求1所述的MEMS振荡器，其特征在于，所述第一谐振子被配置为以第一谐振模态振动，以使所述第一谐振子的频率温度特性曲线至少具有线性区域；所述第二谐振子被配置为以第二谐振模态振动，以使所述第二谐振子在预定温度范围内所输出的第二频率信号的最大频率差值小于预设波动阈值。
5.根据权利要求4所述的MEMS振荡器，其特征在于，所述设定温度环境被配置为将所述第二谐振子所处位置的温度始终控制在高于所述环境参考温度一定数值的温度。
6.根据权利要求1所述的MEMS振荡器，其特征在于，所述第一谐振子和所述第二谐振子设置在同一衬底层上，且所述第一谐振子和所述第二谐振子的设置方式相同。
7.根据权利要求1所述的MEMS振荡器，其特征在于，所述导热件形成为分别环绕所述第一谐振子和所述第二谐振子设置的第一子导热框和第二子导热框，且所述第一子导热框与所述第二子导热框之间热耦合；或者，所述导热件形成为共同环绕所述第一谐振子和所述第二谐振子设置的单一导热框。
8.根据权利要求1所述的MEMS振荡器，其特征在于，所述控制单元包括温度耦合模块、脉宽调制信号发生器和缓冲放大器；所述温度耦合模块接收所述实时温度和/或所述环境参考温度并依据预设的温度设置点进行耦合以获得控制信号；所述脉宽调制信号发生器接收所述控制信号进行调制以生成调制信号；所述缓冲放大器接收所述调制信号生成所述温度调节信号并传输给所述加热部件。
9.根据权利要求8所述的MEMS振荡器，其特征在于，所述控制单元还包括被动滤波器，所述被动滤波器设置在所述脉宽调制信号发生器和所述缓冲放大器之间，所述被动滤波器用于对所述调制信号进行滤波，以将滤波后的调制信号传输给所述缓冲放大器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310827252.0A CN116545382B (zh) | 2023-07-07 | 2023-07-07 | Mems振荡器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310827252.0A CN116545382B (zh) | 2023-07-07 | 2023-07-07 | Mems振荡器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116545382A CN116545382A (zh) | 2023-08-04 |
| CN116545382B true CN116545382B (zh) | 2023-10-31 |
Family
ID=87451053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310827252.0A Active CN116545382B (zh) | 2023-07-07 | 2023-07-07 | Mems振荡器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116545382B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116827301B (zh) * | 2023-08-30 | 2023-11-03 | 麦斯塔微电子(深圳)有限公司 | Mems谐振器及制备方法 |
| CN117097289B (zh) * | 2023-10-19 | 2024-01-30 | 麦斯塔微电子(深圳)有限公司 | 微机电谐振器 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101401303A (zh) * | 2006-03-09 | 2009-04-01 | Nxp股份有限公司 | 具有至少一种谐振腔模式形状的mems谐振器 |
| CN102811022A (zh) * | 2011-05-31 | 2012-12-05 | Imec公司 | 烘箱控制mems振荡器装置 |
| CN104765164A (zh) * | 2015-04-10 | 2015-07-08 | 中国科学院半导体研究所 | 一种带宽可调的带通型光学滤波器 |
| CN104811186A (zh) * | 2014-01-24 | 2015-07-29 | 加高电子股份有限公司 | 温度补偿微机电振荡器 |
| CN106549649A (zh) * | 2015-09-17 | 2017-03-29 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | N型重掺杂恒温控制振荡器及其恒温控制方法 |
| US10247621B1 (en) * | 2015-09-13 | 2019-04-02 | Sitime Corporation | High resolution temperature sensor |
| CN114826198A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-07-29 | 武汉大学 | 一种恒温控制微机械谐振器 |
| CN218217327U (zh) * | 2022-10-08 | 2023-01-03 | 麦斯塔微电子(深圳)有限公司 | 微机电系统谐振器 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6628177B2 (en) * | 2000-08-24 | 2003-09-30 | The Regents Of The University Of Michigan | Micromechanical resonator device and micromechanical device utilizing same |
| US7446619B2 (en) * | 2006-06-14 | 2008-11-04 | Sitime Corporation | Temperature measurement system having a plurality of microelectromechanical resonators and method of operating same |
| JP5037690B2 (ja) * | 2008-08-18 | 2012-10-03 | 株式会社日立製作所 | 微小電気機械システム |
| US20110175492A1 (en) * | 2010-01-21 | 2011-07-21 | Imec | Temperature Compensation Device and Method for MEMS Resonator |
| US10069500B2 (en) * | 2016-07-14 | 2018-09-04 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Oven controlled MEMS oscillator |
-
2023
- 2023-07-07 CN CN202310827252.0A patent/CN116545382B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101401303A (zh) * | 2006-03-09 | 2009-04-01 | Nxp股份有限公司 | 具有至少一种谐振腔模式形状的mems谐振器 |
| CN102811022A (zh) * | 2011-05-31 | 2012-12-05 | Imec公司 | 烘箱控制mems振荡器装置 |
| CN104811186A (zh) * | 2014-01-24 | 2015-07-29 | 加高电子股份有限公司 | 温度补偿微机电振荡器 |
| CN104765164A (zh) * | 2015-04-10 | 2015-07-08 | 中国科学院半导体研究所 | 一种带宽可调的带通型光学滤波器 |
| US10247621B1 (en) * | 2015-09-13 | 2019-04-02 | Sitime Corporation | High resolution temperature sensor |
| CN106549649A (zh) * | 2015-09-17 | 2017-03-29 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | N型重掺杂恒温控制振荡器及其恒温控制方法 |
| CN114826198A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-07-29 | 武汉大学 | 一种恒温控制微机械谐振器 |
| CN218217327U (zh) * | 2022-10-08 | 2023-01-03 | 麦斯塔微电子(深圳)有限公司 | 微机电系统谐振器 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Low-Power Dual Mode MEMS Resonators With PPB Stability Over Temperature;Lizmarie Comenencia Ortiz 等;《IEEE》;第29卷(第2期);第190-201页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116545382A (zh) | 2023-08-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN116545382B (zh) | Mems振荡器 | |
| US10715058B2 (en) | Piezoelectric device and electronic apparatus | |
| KR102671122B1 (ko) | 미세전기기계 공진기 | |
| US7965146B2 (en) | Constant-temperature type crystal oscillator | |
| Chen et al. | Ovenized dual-mode clock (ODMC) based on highly doped single crystal silicon resonators | |
| US8076983B2 (en) | Constant-temperature type crystal oscillator | |
| JP5218169B2 (ja) | 圧電発振器及びこの圧電発振器の周囲温度測定方法 | |
| CN109195904A (zh) | 烘箱控制mems振荡器 | |
| CN103872984A (zh) | 振荡装置 | |
| JP2012124549A (ja) | 温度制御型水晶振動子及び水晶発振器 | |
| JP5218372B2 (ja) | 圧電発振器、及び圧電発振器の周波数制御方法 | |
| EP2244386B1 (en) | Temperature compensated crystal oscillator | |
| Jia et al. | A micro-oven-controlled dual-mode piezoelectric MEMS resonator with±400 PPB stability over− 40 to 80° C temperature range | |
| CN115842531A (zh) | 一种微机械谐振器及其制备方法 | |
| EP2244385B1 (en) | Temperature compensated crystal oscillator, printed-circuit board, and electronic device | |
| EP2530836A1 (en) | Oven controlled MEMS oscillator | |
| CN114785310A (zh) | 一种硅mems谐振器及其本体压阻热实现频率漂移自补偿方法 | |
| Chen et al. | Enhancement of temperature stability via constant-structural-resistance control for MEMS resonators | |
| CN221531456U (zh) | Mems振荡器 | |
| CN109981052A (zh) | 双层恒温槽晶体振荡器结构及其制造方法 | |
| CN110198155A (zh) | 一种数字式温度补偿晶体振荡器 | |
| CN115580260A (zh) | 一种恒温控制微机械谐振器及其恒温控制方法、制备方法 | |
| US11722096B2 (en) | Oven controlled MEMS oscillator with multiple temperature control loops | |
| US20220345106A1 (en) | Resonator Device | |
| CN118508876A (zh) | 一种mems恒温振荡器及温度补偿方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |