DE19620832A1 - Verfahren zum Einstellen der Eigenfrequenz einer Doppelachsenschwingungskonstruktion - Google Patents
Verfahren zum Einstellen der Eigenfrequenz einer DoppelachsenschwingungskonstruktionInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen der
Eigenfrequenz einer Doppelachsenschwingungskonstruktion, indem
insbesondere die Dicke eines Bauteils der Schwingungskonstruktion
über ein Niederschlags- oder Ätzverfahren erhöht oder verringert
wird.
Es ist technisch sehr wichtig, die Eigenfrequenz zu
korrigieren, damit eine Doppelachsenschwingungskonstruktion mit
einer bestimmten Eigenfrequenz schwingen kann. Das wird bisher
bei akustischen Oberflächenwellenfiltern und Quarzoszillatoren
angewandt, die in Befeuchtern verwandt werden. Da ein Quarzoszil
lator oder ein Oberflächenwellenfilter in einer einzigen
Schwingungsmode schwingt, kann deren Eigenfrequenz vergleichs
weise leicht dadurch eingestellt werden, daß ein herkömmliches
Verfahren der Frequenzeinstellung verwandt wird. Da eine
Doppelachsenschwingungskonstruktion jedoch in zwei Schwingungs
moden schwingt, ist es nicht ohne weiteres möglich, das herkömm
liche Frequenzeinstellverfahren zu verwenden, so daß ein neues
Frequenzeinstellverfahren benötigt wird.
In der jüngsten Zeit haben Doppelachsenschwingungskon
struktionen verschiedene Anwendungen gefunden. Ein repräsentati
ves Beispiel für Gegenstände, die Doppelachsenschwingungskon
struktionen verwenden, ist ein Kreisel oder Gyroskop. Ein Kreisel
arbeitet als Winkelgeschwindigkeitssensor zum Erfassen einer
Winkelgeschwindigkeit oder Winkelbeschleunigung eines Trägheits
körpers und bildet seit langem das Kernbauteil der Navigations
vorrichtung eines Flugkörpers, eines Schiffes oder eines
Flugzeuges. Da Kreisel für militärische Anwendungszwecke oder
Flugzeuge in Präzisionsarbeit hergestellt werden und aus mehreren
tausend Bauteilen zusammengesetzt werden, kann eine sehr genaue
Arbeit derartiger Kreisel erzielt werden. Die Herstellungskosten
sind jedoch sehr hoch und der Aufbau der Kreisel ist platzrau
bend, so daß sich derartige Kreisel nicht für den Hausgebrauch,
auf industriellem Gebiet oder für den öffentlichen Bedarf eignen.
Ein Kreisel, der für den öffentlichen Bedarf verwandt werden
kann, könnte bei einer Navigationsvorrichtung zum Erfassen der
Beschleunigung oder Winkelgeschwindigkeit eines Fahrzeuges oder
bei einer Vorrichtung zum Erfassen des Zitterns der Hand bei der
Benutzung eines Camcorders mit hoher Vergrößerung angewandt
werden, um das Zittern der Hand zu korrigieren. Ein Sensor mit
einer Doppelachsenschwingungskonstruktion wird auch in medizini
schen Geräten oder in Meßinstrumenten für die industrielle
Anwendung verwandt.
Fig. 3 der zugehörigen Zeichnung zeigt schematisch einen
Kreisel oder ein Gyroskop mit einer Doppelachsenschwingungskon
struktion. Das Prinzip des Kreisels besteht darin, eine Drehwin
kelgeschwindigkeit dadurch zu erfassen, daß eine Corioliskraft
erfaßt wird, die in einer dritten Achse senkrecht zu einer ersten
und einer zweiten Achsenrichtung erzeugt wird, wenn dem Träg
heitskörper, der gleichmäßig in der ersten Achsenrichtung
schwingt oder rotiert, eine Drehwinkelgeschwindigkeit in Richtung
der zweiten Achse senkrecht zur Richtung der ersten Achse gegeben
wird.
Ein Kreisel 10 umfaßt eine Doppelachsenschwingungskon
struktion 12, die auf dem oberen Teil eines Siliziumsubstrates
11 angeordnet ist. Es kann irgendein leitfähiges Material für die
Konstruktion 12 verwandt werden. Die Konstruktion 12 ist auf dem
Siliziumsubstrat 11 über einen Halteteil 13 gehalten, der etwas
dicker als der übrige Bereich ausgebildet ist, wobei der übrige
Bereich mit der Ausnahme des Halteteils 13 dünn ausgebildet ist,
so daß er eine Abstand in Richtung der Z-Achse von der Oberfläche
des Siliziumsubstrates 11 hat. Federteile 14, 15 und 16 und ein
Massenteil 17 sind in der Konstruktion 12 vorgesehen. Ein
Treiberteil 21, der die Konstruktion 12 in X-Richtung in
Schwingung versetzt, ist auf beiden Seiten der Konstruktion 12
angeordnet. Die Treiberteile 21 bestehen aus einem leitenden
Material. Wenn die Treiberteile 21, die eine Art Elektrode
bilden, mit Strom versorgt werden, wird eine elektrostatische
Kraft in einem Finger 22 der Treiberteile 21 erzeugt, wodurch der
Konstruktion 12 von ihrem Finger 19 eine Schwingbewegung gegeben
wird. Eine nicht dargestellte Oberflächensensorelektrode, die die
Versetzung der Konstruktion 12 in Z-Richtung erfassen kann, ist
am unteren Teil der Konstruktion 12 angeordnet. Die Versetzung
der Konstruktion 12 in Z-Richtung kann aus der Kapazitätsänderung
der Oberflächensensorelektrode gemessen werden.
Die Winkelgeschwindigkeit eines sich drehenden Trägheits
körpers in Richtung der Y-Achse wird wie folgt erhalten. Wenn der
Finger 22 mit Strom versorgt wird, um eine Schwingung der
Konstruktion 12 mittels der elektrostatischen Kraft in x-Richtung
zu erzeugen, wird die Frequenz in X-Richtung von einer zentralen
Sensorelektrode 23 gemessen, die sich am mittleren Teil der
Schwingungskonstruktion 12 befindet. Wenn die Konstruktion 12 in
Richtung der Z-Achse durch die Corioliskraft schwingt, wird
weiterhin die Frequenz in Z-Richtung durch die Oberflächensensor
elektrode gemessen, die sich am unteren Teil der Konstruktion 12
befindet. Die Frequenzen der X-Achsenrichtung und der Z-Achsen
richtung, die in der oben beschriebenen Weise gemessen wurden,
werden einer Datenverarbeitung unterworfen, wodurch es möglich
ist, die Winkelgeschwindigkeit des sich drehenden Trägheits
körpers zu erhalten.
Wie es oben beschrieben wurde, weist der Kreisel 10 eine
Schwingungskonstruktion auf, die an einem Siliziumsubstrat 11
vorgesehen ist und einen Massenteil 17 aufweist, der über Federn
14, 15 und 16 an einem Halteteil 13 angebracht ist, wobei der
Massenteil 17 in den Richtungen der X-Achse und der Z-Achse
schwingt. Der Kreisel 10 hat daher eine Eigenfrequenz bezüglich
zweier Achsen. Um die Arbeit des Kreisels zu garantieren, sollte
dabei die Eigenfrequenz der Doppelachsenschwingung der Kon
struktion 12 innerhalb des Bereiches eines vorgegebene Fehlers
liegen. Wenn jedoch die Konstruktion 12 unter Verwendung
herkömmlicher technischer Verfahren, wie beispielsweise durch
Ätzverfahren oder durch chemisches Aufdampfen gebildet wird, dann
tritt ein Fehler von üblicherweise 0,1 bis 1,0 µm beim Her
stellungsvorgang auf. Aufgrund dieses Fehlers des Herstellungs
vorgangs weichen die Federkonstante der Konstruktion 12 und die
Masse des Massenteils 12 beträchtlich von den Sollwerten ab, so
daß die Eigenfrequenz der beiden Richtungen von dem gewünschten
Wert verschieden ist. Es besteht daher das Problem, daß die
Arbeit des Kreisels beeinträchtigt ist. Um dieses Problem zu
beseitigen, wird ein Verfahren benötigt, mit dem in passender
Weise die Federkonstante der Federn 14, 15 und 16 in der
Konstruktion 12 eingestellt werden kann.
Durch die Erfindung soll daher ein Verfahren zum Einstellen
der Frequenz einer Doppelachsenschwingungskonstruktion geschaffen
werden.
Durch die Erfindung soll insbesondere ein Verfahren zum
Einstellen der Eigenfrequenz bezüglich einer Achse einer
Doppelachsenschwingungskonstruktion bei gleichzeitigem Festhalten
der Eigenfrequenz bezüglich der anderen Achse geschaffen werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren soll sich insbesondere dazu
eignen, die Eigenfrequenz einer Doppelachsenschwingungskon
struktion für einen schwingenden Kreisel einzustellen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Einstellen der Eigen
frequenz einer Doppelachsenschwingungskonstruktion mit einem
ersten Federelement, das eine Längsrichtung hat, die mit einer
ersten Achsenrichtung zusammenfällt, in der eine elektrostatische
Kraft anliegt, einem zweiten Federelement mit einer Längs
richtung, die mit einer zweiten Richtung senkrecht zur ersten
Achsenrichtung zusammenfällt, das eine Breite hat, die kleiner
als die des ersten Federelementes ist, und einem Massenteil
umfaßt die folgenden Schritte:
Messen der Eigenfrequenzen bezüglich der ersten Achsenrich tung der Schwingungskonstruktion und einer dritten Achsenrichtung senkrecht zu einer Ebene, die von der ersten und der zweiten Achse aufgespannt wird,
Ändern der Dicke des ersten Federelementes, um die Eigen frequenz bezüglich der dritten Achsenrichtung einzustellen, während die Eigenfrequenz bezüglich der ersten Achsenrichtung beibehalten wird, und
Wiederholen des Meßschrittes und des Schrittes der Änderung der Dicke, bis die Eigenfrequenzen bezüglich der ersten und der dritten Achse innerhalb eines Bereiches eines zulässigen Fehlers liegen.
Messen der Eigenfrequenzen bezüglich der ersten Achsenrich tung der Schwingungskonstruktion und einer dritten Achsenrichtung senkrecht zu einer Ebene, die von der ersten und der zweiten Achse aufgespannt wird,
Ändern der Dicke des ersten Federelementes, um die Eigen frequenz bezüglich der dritten Achsenrichtung einzustellen, während die Eigenfrequenz bezüglich der ersten Achsenrichtung beibehalten wird, und
Wiederholen des Meßschrittes und des Schrittes der Änderung der Dicke, bis die Eigenfrequenzen bezüglich der ersten und der dritten Achse innerhalb eines Bereiches eines zulässigen Fehlers liegen.
Vorzugsweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum
Einstellen der Eigenfrequenz einer Doppelachsenschwingungskon
struktion im Schritt der Änderung der Dicke die Dicke des ersten
Federelementes herabgesetzt, wenn die Eigenfrequenz bezüglich der
dritten Achsenrichtung der Konstruktion höher als die bezüglich
der ersten Achsenrichtung ist.
Vorzugsweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum
Einstellen der Eigenfrequenz einer Doppelachsenschwingungskon
struktion im Schritt der Änderung der Dicke die Dicke des ersten
Federelementes erhöht, wenn die Eigenfrequenz bezüglich der
dritten Achsenrichtung der Konstruktion kleiner als die bezüglich
der ersten Achsenrichtung ist.
Vorzugsweise wird beim erfindungsgemäßen Verfahren zum
Einstellen der Eigenfrequenz einer Doppelachsenschwingungskon
struktion der Schritt der Herabsetzung der Dicke durch reaktives
Ionenätzen, Plasmaätzen oder Zerstäuben ausgeführt.
Vorzugsweise wird weiterhin bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren zum Einstellen der Eigenfrequenz einer Doppelachsen
schwingungskonstruktion der Schritt der Erhöhung der Dicke durch
Aufstäuben, Ionenstrahlaufstäuben, Elektronenzyklotronresonanz
aufstäuben, Ionenplatieren, Molekularstrahlepitaxialwachstum,
chemisches Aufdampfen oder chemisches metallorganisches Auf
dampfen ausgeführt.
Durch die Erfindung wird weiterhin ein Verfahren zum Ein
stellen der Eigenfrequenz einer Doppelachsenschwingungskon
struktion geschaffen, bei dem der Schritt der Änderung der Dicke
dadurch ausgeführt wird, daß eine Maske mit einer Öffnung benutzt
wird, die einem Bereich zur Verwirklichung der Änderung der Dicke
am ersten Federelement entspricht, und die Dicke des ersten
Federelementes unter dieser Öffnung verändert wird.
Durch die Erfindung wird weiterhin ein Verfahren zum
Einstellen der Eigenfrequenz einer Doppelachsenschwingungskon
struktion zur Verwendung in einem Kreisel oder Gyroskop mit einem
ersten Federelement einer ersten Achsenrichtung, die mit der
Richtung zusammenfällt, in der eine elektrostatische Kraft
anliegt, einem zweiten Federelement einer zweiten Achsenrichtung
senkrecht zur ersten Achsenrichtung, das eine Breite hat, die
kleiner als die des ersten Federelementes ist, und einem
Masseteil geschaffen, welches Verfahren die Schritte umfaßt:
Messen der Eigenfrequenz bezüglich der ersten Achsenrichtung und einer dritten Achsenrichtung senkrecht zu einer Ebene, die von der ersten und der zweiten Achse der Schwingungskonstruktion aufgespannt wird,
Ändern der Dicke des ersten Federelementes der ersten Achsenrichtung, um die Eigenfrequenz bezüglich der dritten Achsenrichtung einzustellen, während die Eigenfrequenz bezüglich der ersten Achsenrichtung beibehalten wird, und
Wiederholen des Meßschrittes und des Schrittes der Änderung der Dicke bis die Eigenfrequenzen bezüglich der ersten Achsen richtung und bezüglich der dritten Achsenrichtung im Bereich eines zulässigen Fehlers liegen.
Messen der Eigenfrequenz bezüglich der ersten Achsenrichtung und einer dritten Achsenrichtung senkrecht zu einer Ebene, die von der ersten und der zweiten Achse der Schwingungskonstruktion aufgespannt wird,
Ändern der Dicke des ersten Federelementes der ersten Achsenrichtung, um die Eigenfrequenz bezüglich der dritten Achsenrichtung einzustellen, während die Eigenfrequenz bezüglich der ersten Achsenrichtung beibehalten wird, und
Wiederholen des Meßschrittes und des Schrittes der Änderung der Dicke bis die Eigenfrequenzen bezüglich der ersten Achsen richtung und bezüglich der dritten Achsenrichtung im Bereich eines zulässigen Fehlers liegen.
Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein
besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher
beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht zur Erläuterung des
Verfahrens zum Einstellen der Eigenfrequenz einer Doppelachsen
schwingungskonstruktion,
Fig. 2A und 2B Schnittansichten längs der Linie A-A in
Fig. 1,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer herkömmlichen
Doppelachsenschwingungskonstruktion in einem Kreisel und
Fig. 4 in einer graphischen Darstellung die Eigenfrequenz
bezüglich einer X-Achse und bezüglich einer Y-Achse der in Fig.
3 dargestellten Doppelachsenschwingungskonstruktion.
Zunächst wird anhand der Fig. 3 und 4 der Frequenzgang einer
Doppelachsenschwingungskonstruktion 12 beschrieben. In der
graphischen Darstellung von Fig. 4 sind zwei Kurven, nämlich eine
Frequenzgangkurve 25 bezüglich der X-Achsenrichtung und eine
Frequenzgangkurve 26 bezüglich der Z-Achsenrichtung dargestellt.
Die Eigenfrequenzen der Schwingungskonstruktion sind mit fx und
fz bezüglich der X-Achse und bezüglich der Z-Achse jeweils
angegeben. Die Eigenfrequenzen fx und fz für beide Achsen sind
dabei Funktionen der Masse und des Elastizitätsmoduls einer Feder
(Federkonstante) und somit gleich:
wobei kx und kz die äquivalenten Federkonstanten für die eine und
die andere Achsenrichtung der Federteile 14, 15 und 16 sind und
m die Masse des Massenteils 17 bezeichnet. Obwohl daher der
wirkliche Wert von m gleich der Gesamtmasse des Massenteils 17
und der Federteile 14, 15 und 16 ist, kann die Masse m nur als
die Masse des Massenteils 17 angenommen werden, da die Gesamt
masse der Federteile verglichen mit der des Massenteils selbst
im allgemeinen vernachlässigbar ist.
Die Doppelachsenschwingungskonstruktion weist im allgemeinen
einen Federteil 15 mit einer großen Breite in einer Richtung, in
der die elektrostatische Kraft über eine Treiberelektrode
anliegt, und Federteile 14 und 16 mit geringen Breiten in der
anderen Richtung auf. Wenn sich die Dicke der Federteile 14, 15
und 16 ändert, ändern sich auch die Federkonstanten bezüglich der
X-Achse und der Z-Achse.
Um die Arbeit der Doppelachsenschwingungskonstruktion 12
sicherzustellen, sollte eine Einstellung derart erfolgen, daß die
Eigenfrequenz fz bezüglich der Z-Achse verändert wird, während
die Eigenfrequenz fx bezüglich der X-Richtung beibehalten wird.
Unter Berücksichtigung der Form der Konstruktion 12 in Fig. 3
ergibt sich jedoch das Problem, daß die Federkonstanten bezüglich
beider Richtungen gemeinsam variieren, wenn die Dicke der
schmalen Federteile 14 oder 16 verändert wird. Wenn andererseits
sich die Dicke des breiten Federteils 15 ändert, kann nur die
Federkonstante bezüglich der Z-Achse geändert werden, während die
bezüglich der X-Achsenrichtung sich nahezu nicht ändert. Aufgrund
dieser Erkenntnis wird die Dicke des Federteils 15 mit großer
Breite verändert, um die Eigenfrequenz fz bezüglich der Z-Achse
einzustellen, während die Eigenfrequenz fx bezüglich der X-
Richtung beibehalten wird.
Fig. 1 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung des Verfahrens zum
Einstellen der Eigenfrequenz einer Doppelachsenschwingungskon
struktion 32. Die Schwingungskonstruktion 32 ist mit einem
Federteil 36 mit einer großen Breite in X-Richtung, Federn 34 und
35 mit einer geringen Breie in Y-Richtung und einem Massenteil
37 versehen. Die Änderung der Dicke des Federteils 35 mit großer
Breite erfolgt dadurch, daß unter Verwendung einer Maske 41 ein
anderes Material auf einen bestimmten Bereich 39 niedergeschlagen
wird oder ein Teil des Bereiches 39 geätzt bzw. der Bereich 39
weggeätzt wird. Die in weitem Umfang verwandten Verfahren zum
Niederschlagen eines Materials schließen das Aufstäuben, das
Ionenstrahlaufbringen, das Elektronenzyklotronresonanzaufstäuben,
das Ionenplatieren, das Atomstrahlepitaxialwachstum, das
chemische Aufdampfen und das chemische metallorganische Auf
dampfen ein. Ein Teil des Federbereiches kann durch reaktives
Ionenätzen entfernt werden, das in weitem Umfang auf dem Gebiet
der Herstellung und Bearbeitung von Halbleitern verwandt wird.
Beispielsweise kann unter Verwendung von CF₄-Gas bei einem Druck
von etwa 0,01 bis 0,10 Torr ein Ätzen mit einer Geschwindigkeit
von 0,05 bis 1,00 µm pro Minute erfolgen. Neben dem reaktiven
Ionenätzen kann die Dicke des Federteils 35 auch durch Plasmaät
zen oder Zerstäubungsätzen verändert werden. Die Maske 41 weist
mehrere Öffnungen 42 auf, die den Bereichen 39 entsprechen, die
benötigt werden, um die Dicke des Federteils 35 zu verändern. Die
Fig. 2A und 2B zeigen Querschnittsansichten längs der Linie A-A
in Fig. 1. Fig. 2A zeigt einen durch Ätzen entfernten Bereich 39A
des Federteils während Fig. 2B einen durch Materialniederschlag
erhöhten Bereich 39B des Federteils zeigt.
Die Einstellung der Eigenfrequenz aus einer Änderung der
Dicke des Federteils 35 erfolgt nach einem Annäherungsverfahren.
Nachdem die Konstruktion 32 hergestellt ist, wird die Eigen
frequenz bezüglich jeder Achsenrichtung gemessen. Wie es im
obigen anhand von Fig. 3 beschrieben wurde, erfolgt die Messung
der Eigenfrequenz bezüglich der X-Achsenrichtung unter Verwendung
der zentralen Sensorelektrode 23, die am mittleren Teil der Kon
struktion angeordnet ist, und erfolgt die Messung der Eigen
frequenz bezüglich der Z-Achsenrichtung unter Verwendung einer
nicht dargestellten Oberflächenelektrode, die auf dem Substrat
11 angeordnet ist. Vorzugsweise fallen die Eigenfrequenzen
bezüglich beider Achsen zusammen, es kann jedoch vorkommen, daß
die Eigenfrequenzen in einem bestimmten Auslegungsbereich nicht
übereinstimmen. Wenn ein Vergleich der gemessenen Eigenfrequenzen
zeigt, daß die Eigenfrequenz fz größer als fx ist, dann erfolgt
ein Ätzvorgang, wie es in Fig. 2A dargestellt ist, um den Wert
der Federkonstanten bezüglich der Z-Achse zu verringern, wodurch
fz herabgesetzt werden kann. Anderenfalls erfolgt ein Nieder
schlagen von Material in der in Fig. 2B dargestellten Weise, um
fz zu erhöhen. Wenn das Ätzen oder Niederschlagen beendet ist,
wird gemessen, ob die Eigenfrequenz bezüglich jeder Achsenrich
tung im Bereich eines vorbestimmten Fehlers liegt oder nicht, und
wird gegebenenfalls der obige Arbeitsvorgang wiederholt.
Mit dem obigen Verfahren zum Einstellen der Eigenfrequenz
einer Doppelachsenschwingungskonstruktion kann die Eigenfrequenz
der Schwingungskonstruktion so eingestellt werden, daß sie mit
einem Sollwert zusammenfällt, so daß die Linearität und Empfind
lichkeit eines Sensors verbessert sind und die Arbeitsbandbreite
zunimmt. Der Frequenzfehler der Schwingungskonstruktion kann
gleichfalls nachgestellt werden, um die Arbeit eines Kreisels
oder Gyroskops, eines Winkelgeschwindigkeitssensors und eines Be
schleunigungssensors zu verbessern, die mit einer derartigen
Schwingungskonstruktion arbeiten.
Claims (7)
1. Verfahren zum Einstellen der Eigenfrequenz einer
Doppelachsenschwingungskonstruktion mit einem ersten Feder
element, das eine Längsrichtung hat, die mit einer ersten
Achsenrichtung zusammenfällt, in der eine elektrostatische Kraft
anliegt, einem zweiten Federelement, das eine Längsrichtung
aufweist, die mit einer zweiten Richtung senkrecht zur ersten
Achsenrichtung zusammenfällt, und das eine Breite hat, die
kleiner als die des ersten Federelementes ist, und einem
Massenteil, welches Verfahren durch die folgenden Schritte
gekennzeichnet ist:
Messen der Eigenfrequenzen bezüglich der ersten Achsenrich tung der Schwingungskonstruktion und bezüglich einer dritten Achsenrichtung senkrecht zu einer Ebene, die von der ersten und der zweiten Achse aufgespannt wird,
Ändern der Dicke des ersten Federelementes, um die Eigen frequenz bezüglich der dritten Achsenrichtung einzustellen, wobei die Eigenfrequenz bezüglich der ersten Achsenrichtung beibehalten wird, und
Wiederholen des Meßschrittes und des Schrittes der Änderung der Dicke bis die Eigenfrequenzen bezüglich der ersten und der dritten Achsenrichtung innerhalb eines Bereiches eines zulässigen Fehlers liegen.
Messen der Eigenfrequenzen bezüglich der ersten Achsenrich tung der Schwingungskonstruktion und bezüglich einer dritten Achsenrichtung senkrecht zu einer Ebene, die von der ersten und der zweiten Achse aufgespannt wird,
Ändern der Dicke des ersten Federelementes, um die Eigen frequenz bezüglich der dritten Achsenrichtung einzustellen, wobei die Eigenfrequenz bezüglich der ersten Achsenrichtung beibehalten wird, und
Wiederholen des Meßschrittes und des Schrittes der Änderung der Dicke bis die Eigenfrequenzen bezüglich der ersten und der dritten Achsenrichtung innerhalb eines Bereiches eines zulässigen Fehlers liegen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
bei dem Schritt der Änderung der Dicke die Dicke des ersten
Federelementes verringert wird, wenn die Eigenfrequenz bezüglich
der dritten Achsenrichtung der Konstruktion höher als die
Eigenfrequenz bezüglich der ersten Achsenrichtung ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
beim Schritt der Änderung der Dicke die Dicke des ersten
Federelementes erhöht wird, wenn die Eigenfrequenz bezüglich der
dritten Achsenrichtung der Konstruktion unter der Eigenfrequenz
bezüglich der ersten Achsenrichtung liegt.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verringerung der Dicke durch reaktives Ionenätzen, Plasmaät
zen oder Zerstäuben erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Erhöhung der Dicke durch Aufstäuben, Ionenstrahlaufstäuben,
Elektronzyklotronresonanzaufstäuben, Ionenplatieren, Molekular
strahlepitaxialwachstum, chemisches Aufdampfen oder chemisches
metallorganisches Aufdampfen erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Änderung der Dicke unter Verwendung einer Maske erfolgt, die
mit einer Öffnung versehen ist, die einem Bereich zur Verwirk
lichung der Dickenänderung im ersten Federelement entspricht,
wobei die Dicke des erste Federelementes unter der Öffnung
verändert wird.
7. Verfahren zum Einstellen der Eigenfrequenz einer
Doppelachsenschwingungskonstruktion zur Verwendung in einem
Kreisel oder Gyroskop mit einem ersten Federelement einer ersten
Achsenrichtung, die mit der Richtung zusammenfällt, in der eine
elektrostatische Kraft anliegt, einem zweiten Federelement einer
zweiten Achsenrichtung senkrecht zur ersten Richtung, das eine
Breite hat, die kleiner als die des ersten Federelementes ist,
und einem Massenteil, welches Verfahren durch die folgende
Schritte gekennzeichnet ist:
Messen der Eigenfrequenz bezüglich der ersten Achsenrichtung und einer dritten Achsenrichtung senkrecht zu einer Ebene, die von der ersten und der zweiten Achse der Schwingungskonstruktion aufgespannt wird,
Ändern der Dicke des ersten Federelementes der ersten Achsenrichtung, um die Eigenfrequenz bezüglich der dritten Achsenrichtung einzustellen, während die Eigenfrequenz bezüglich der ersten Achsenrichtung beibehalten wird, und
Wiederholen des Meßschrittes und des Schrittes der Änderung der Dicke, bis die Eigenfrequenzen bezüglich der ersten Achsen richtung und bezüglich der dritten Achsenrichtung innerhalb eines Bereiches eines bestimmten Fehlers liegen.
Messen der Eigenfrequenz bezüglich der ersten Achsenrichtung und einer dritten Achsenrichtung senkrecht zu einer Ebene, die von der ersten und der zweiten Achse der Schwingungskonstruktion aufgespannt wird,
Ändern der Dicke des ersten Federelementes der ersten Achsenrichtung, um die Eigenfrequenz bezüglich der dritten Achsenrichtung einzustellen, während die Eigenfrequenz bezüglich der ersten Achsenrichtung beibehalten wird, und
Wiederholen des Meßschrittes und des Schrittes der Änderung der Dicke, bis die Eigenfrequenzen bezüglich der ersten Achsen richtung und bezüglich der dritten Achsenrichtung innerhalb eines Bereiches eines bestimmten Fehlers liegen.
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