IT202100020504A1 - Giroscopio mems avente una migliorata reiezione all'errore di quadratura - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

?GIROSCOPIO MEMS AVENTE UNA MIGLIORATA REIEZIONE ALL'ERRORE DI QUADRATURA?

La presente invenzione ? relativa ad un giroscopio MEMS avente una migliorata reiezione all?errore di quadratura, in particolare, relativo ad un movimento di imbardata (?yaw?).

Come noto, un giroscopio realizzato in tecnologia MEMS (?Micro Electro-Mechanical Systems?) ? formato in una piastrina di materiale semiconduttore, ad esempio silicio, e comprende almeno una o pi? masse mobili sospese su un substrato e libere di oscillare rispetto al substrato con uno o pi? gradi di libert?.

Le masse mobili sono accoppiate capacitivamente al substrato tramite elettrodi di pilotaggio, configurati per causare un?oscillazione delle masse mobili lungo una direzione di pilotaggio, ed elettrodi di rilevamento, configurati per rilevare uno spostamento delle masse mobili lungo una direzione di rilevamento.

Quando il giroscopio MEMS ruota con una velocit? angolare attorno ad un asse di rotazione, una massa mobile che oscilla con una velocit? lineare lungo una direzione perpendicolare all?asse di rotazione ? soggetta ad una forza di Coriolis diretta lungo una direzione perpendicolare all?asse di rotazione e alla direzione della velocit? lineare.

In particolare, sono noti giroscopi MEMS di tipo monoassiale, biassiale o triassiale, configurati per rilevare un movimento di imbardata associato ad una velocit? angolare di imbardata del giroscopio MEMS attorno ad un asse perpendicolare ad un piano di estensione della massa mobile.

A tal proposito, sono noti giroscopi MEMS a due masse di rilevamento. Tali giroscopi MEMS comprendono una prima massa mobile, una seconda massa mobile e un elemento elastico che accoppia la prima e la seconda massa mobile. La prima massa mobile ? mantenuta in oscillazione dagli elettrodi di pilotaggio lungo la direzione di pilotaggio, giacente nel piano di estensione della prima e della seconda massa mobile. L?elemento elastico ? configurato per trasformare l?oscillazione della prima massa mobile in una oscillazione della seconda massa mobile lungo una direzione indotta, giacente nel piano di estensione della prima e della seconda massa mobile e perpendicolare alla direzione di pilotaggio. Di conseguenza, quando il giroscopio MEMS ? soggetto ad una velocit? angolare di imbardata, la seconda massa mobile risente di una forza di Coriolis diretta perpendicolarmente alla direzione indotta (e parallelamente alla direzione di pilotaggio). Gli elettrodi di rilevamento sono configurati per rilevare tale movimento di imbardata della seconda massa mobile e generare un corrispondente segnale di rilevamento.

Un parametro chiave che determina le prestazioni di un giroscopio MEMS ? la stabilit? del segnale di rilevamento in assenza di rotazione (?Zero Rate Output?, ZRO). In altre parole, si desidera che, in assenza di rotazioni del giroscopio MEMS, quando la prima massa mobile ? attuata lungo la direzione di pilotaggio, il movimento della seconda massa mobile non generi nessuna variazione nel segnale di rilevamento.

Tuttavia, nei giroscopi MEMS noti, a causa delle variabilit? di processo associate alla fabbricazione degli elementi elastici di accoppiamento tra la prima e la seconda massa mobile, gli elementi elastici di accoppiamento hanno delle asimmetrie. Ci? fa s? che la direzione indotta comprenda anche una componente di quadratura parallela alla direzione di pilotaggio (e perpendicolare alla direzione indotta). La componente di quadratura genera quindi una variazione del segnale di rilevamento, anche noto come errore di quadratura, anche in assenza di rotazioni del giroscopio MEMS.

Un approccio utilizzato per ridurre le asimmetrie degli elementi elastici di accoppiamento prevede che nel processo di fabbricazione del giroscopio MEMS vengano utilizzati macchinari e/o maschere di litografia dedicate, in grado di ridurre le variabilit? di processo.

Tuttavia, tale approccio comporta un aumento di costi e tempi di fabbricazione del giroscopio MEMS.

Secondo un altro approccio, nel giroscopio MEMS vengono integrati anche elettrodi aggiuntivi, configurati per compensare l?errore di quadratura.

Tuttavia, tali elettrodi aggiuntivi possono aumentare un?occupazione di area di piastrina e richiedere passaggi di fabbricazione aggiuntivi. Di conseguenza, anche tale approccio comporta un aumento di difficolt?, tempi, e costi di fabbricazione del giroscopio MEMS.

Inoltre, gli elettrodi di compensazione di quadratura comportano una maggiore complessit? di progettazione di un circuito di controllo del giroscopio MEMS.

Scopo della presente invenzione ? quello di superare gli svantaggi della tecnica nota.

Secondo la presente invenzione viene quindi fornito un giroscopio MEMS, come definito nelle rivendicazioni allegate.

Per una migliore comprensione della presente invenzione ne vengono ora descritte alcune forme di realizzazione, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

- la figura 1 mostra una vista dall?alto del presente giroscopio MEMS, secondo una forma di realizzazione;

- la figura 2 mostra una vista dall?alto di una porzione del giroscopio MEMS di figura 1, in uso;

- la figura 3 mostra una vista dall?alto del presente giroscopio MEMS, secondo una diversa forma di realizzazione;

- la figura 4 mostra una vista dall?alto del presente giroscopio MEMS, secondo una ulteriore forma di realizzazione; e

- la figura 5 mostra uno schema a blocchi di un apparecchio elettronico incorporante il presente giroscopio MEMS.

La figura 1 mostra un giroscopio MEMS 1 di tipo monoassiale in un sistema di riferimento Cartesiano XYZ comprendente un primo, un secondo e un terzo asse X, Y, Z.

Il giroscopio MEMS 1 ? realizzato in una piastrina di materiale semiconduttore, ad esempio silicio, e comprende un substrato 5 e una prima e una seconda massa mobile 7, 10 sospese sul substrato 5.

La prima e la seconda massa mobile 7, 10 sono sostanzialmente planari, con estensione principale in un piano XY, e hanno qui forma approssimativamente rettangolare.

La prima e la seconda massa mobile 7, 10 sono accoppiate rispettivamente a prime e seconde regioni di ancoraggio 13A, 13B, fissate al substrato 5, per mezzo di prime connessioni elastiche (?flexures?) 15A e, rispettivamente, seconde connessioni elastiche 15B.

Le prime connessioni elastiche 15A si estendono ciascuna tra la prima massa mobile 7 e una rispettiva prima regione di ancoraggio 13A, qui parallelamente al primo asse X.

Le seconde connessioni elastiche 15B si estendono ciascuna tra la seconda massa mobile 10 e una rispettiva seconda regione di ancoraggio 13B, qui parallelamente al secondo asse Y.

Inoltre, in questa forma di realizzazione, la prima e la seconda massa mobile 7, 10 sono accoppiate anche ad una regione di ancoraggio centrale 20, fissata al substrato 5, tramite una rispettiva prima e una rispettiva seconda connessione elastica 15A, 15B.

Le prime e le seconde connessioni elastiche 15A, 15B possono essere elementi elastici lineari o ripiegati (?folded?) e sono configurate, in modo di per s? noto, per permettere il movimento della prima e, rispettivamente, della seconda massa mobile 7, 10 con uno o pi? gradi di libert?.

In dettaglio, in questa forma di realizzazione, le prime e le seconde connessioni elastiche 15A, 15B permettono il movimento della prima e, rispettivamente, della seconda massa mobile 7, 10 lungo il primo asse X e lungo il secondo asse Y.

Il giroscopio MEMS 1 comprende una struttura elastica di accoppiamento 25 che si estende tra, e accoppia reciprocamente, la prima e la seconda massa mobile 7, 10.

La struttura di accoppiamento 25 ? formata da una porzione rigida 26, una porzione cedevole periferica 27 e una porzione cedevole centrale 28.

La porzione rigida 26 ha una rigidezza maggiore della porzione cedevole periferica 27 e della porzione cedevole centrale 28, ad esempio di un fattore compreso tra 10 e 100.

La porzione cedevole periferica 27 comprende un primo braccio 30, estendentesi dalla prima massa mobile 7 parallelamente al primo asse X, e un secondo braccio 31, estendentesi dalla seconda massa 10 parallelamente al secondo asse Y.

La porzione rigida 26 comprende un primo e un secondo braccio di collegamento 33, 34 ciascuno estendentesi tra una rispettiva prima estremit? 38, accoppiata alla porzione cedevole periferica 27, e una rispettiva seconda estremit? 39, accoppiata alla porzione cedevole centrale 28.

In dettaglio, la prima estremit? 38 del primo e del secondo braccio di collegamento 33, 34 ? accoppiata ad una estremit? del primo e, rispettivamente, del secondo braccio 30, 31 della porzione cedevole periferica 27.

Il primo e il secondo braccio di collegamento 33, 34 si estendono dalla rispettiva prima estremit? 38 parallelamente ad una direzione inclinata C (qui rappresentata da una linea tratteggiata), nel piano XY, trasversale al primo e al secondo asse X, Y, formante un angolo ? rispetto al primo asse X, qui di 45?.

Il primo e il secondo braccio 30, 31 della porzione cedevole periferica 27 hanno dimensioni minori del primo e del secondo braccio di collegamento 33, 34, in modo da avere una maggiore cedevolezza rispetto al primo e al secondo braccio di collegamento 33, 34.

In dettaglio, in questa forma di realizzazione, il primo braccio 30 della porzione cedevole periferica 27 e il secondo braccio 31 della porzione cedevole periferica 27 hanno ciascuno una rispettiva larghezza, misurata rispettivamente parallelamente al secondo asse Y e parallelamente al primo asse X, che ? minore di una larghezza del primo e del secondo braccio di collegamento 33, 34 misurata nel piano XY parallelamente ad una direzione C? (rappresentata da una linea a tratto punto in figura 1) perpendicolare alla direzione inclinata C.

Ad esempio, la larghezza del primo e del secondo braccio 30, 31 della porzione cedevole periferica 27 pu? essere compresa tra un decimo e un centesimo della larghezza del primo e del secondo braccio di collegamento 33, 34.

Inoltre, in questa forma di realizzazione, il primo braccio 30 della porzione cedevole periferica 27 e il secondo braccio 31 della porzione cedevole periferica 27 hanno ciascuno una rispettiva lunghezza, misurata rispettivamente parallelamente al primo asse X e parallelamente al secondo asse Y, che ? minore di una lunghezza del primo e del secondo braccio di collegamento 33, 34 misurata parallelamente alla direzione inclinata C.

Ad esempio, la lunghezza del primo e del secondo braccio 30, 31 della porzione cedevole periferica 27 pu? essere compresa tra un decimo e un centesimo della lunghezza del primo e del secondo braccio di collegamento 33, 34.

In questa forma di realizzazione, il primo e il secondo braccio 30, 31 della porzione cedevole periferica 27 hanno uno spessore, lungo il terzo asse Z, uguale allo spessore del primo e del secondo braccio di collegamento 33, 34.

Tuttavia, lo spessore del primo e/o del secondo braccio 30, 31 della porzione cedevole periferica 27 pu? anche essere diverso dallo spessore del primo e/o del secondo braccio di collegamento 33, 34.

La porzione cedevole centrale 28 comprende un primo e un secondo braccio 36, 37, reciprocamente accoppiati in una estremit? di giunzione 40.

Il primo braccio 36 della porzione cedevole centrale 28 si estende parallelamente al primo asse X, tra l?estremit? di giunzione 40 e la seconda estremit? 39 del primo braccio di collegamento 33.

Il secondo braccio 37 della porzione cedevole centrale 28 si estende parallelamente al secondo asse Y, tra l?estremit? di giunzione 40 e la seconda estremit? 39 del secondo braccio di collegamento 34.

Il primo e il secondo braccio 36, 37 della porzione cedevole centrale 28 hanno dimensioni minori del primo e del secondo braccio di collegamento 33, 34, in modo da avere una maggiore cedevolezza rispetto al primo e al secondo braccio di collegamento 33, 34.

In dettaglio, in questa forma di realizzazione, il primo braccio 36 della porzione cedevole centrale 28 e il secondo braccio 34 della porzione cedevole centrale 28 hanno ciascuno una rispettiva larghezza, misurata rispettivamente parallelamente al secondo asse Y e parallelamente al primo asse X, che ? minore della larghezza del primo e del secondo braccio di collegamento 33, 34 misurata nel piano XY parallelamente alla direzione C?.

Ad esempio, la larghezza del primo e del secondo braccio 36, 37 della porzione cedevole centrale 28 pu? essere compresa tra un decimo e un centesimo della larghezza del primo e del secondo braccio di collegamento 33, 34.

Inoltre, in questa forma di realizzazione, il primo braccio 36 della porzione cedevole centrale 28 e il secondo braccio 37 della porzione cedevole centrale 28 hanno ciascuno una rispettiva lunghezza, misurata rispettivamente parallelamente al primo asse X e parallelamente al secondo asse Y, che ? minore della lunghezza del primo e del secondo braccio di collegamento 33, 34 misurata parallelamente alla direzione inclinata C.

Ad esempio, la lunghezza del primo e del secondo braccio 36, 37 della porzione cedevole centrale 28 pu? essere compresa tra un decimo e un centesimo della lunghezza del primo e del secondo braccio di collegamento 33, 34.

In questa forma di realizzazione, il primo e il secondo braccio 36, 37 della porzione cedevole centrale 28 hanno uno spessore, lungo il terzo asse Z, uguale allo spessore del primo e del secondo braccio di collegamento 33, 34.

Tuttavia, lo spessore del primo e/o del secondo braccio 36, 37 della porzione cedevole centrale 28 pu? anche essere diverso dallo spessore del primo e/o del secondo braccio di collegamento 33, 34.

Il giroscopio MEMS 1 comprende anche una struttura di pilotaggio 45 di tipo capacitivo e accoppiata alla prima massa mobile 7, e una struttura di rilevamento 46 di tipo capacitivo e accoppiata alla seconda massa mobile 10.

La struttura di pilotaggio 45 comprende un elettrodo fisso 48, fissato al substrato 5, e un elettrodo mobile 49, solidale alla prima massa mobile 7.

In questa forma di realizzazione, la struttura di pilotaggio 45 ? un condensatore con struttura a pettine (?comb fingered?). In dettaglio, l?elettrodo mobile 49 comprende una pluralit? di sporgenze 50 estendentisi dalla prima massa mobile 7 parallelamente al primo asse X e l?elettrodo fisso 48 comprende una pluralit? di sporgenze 51 estendentisi parallelamente al primo asse X e interdigitate rispetto alle sporgenze 50 dell?elettrodo mobile 49.

Tuttavia, la struttura di pilotaggio 45 pu? avere forma diversa da quella mostrata in figura 1. Ad esempio, numero, forma e disposizione dell?elettrodo fisso 48 e dell?elettrodo mobile 49 possono variare. In aggiunta o in alternativa, la struttura di pilotaggio 45 pu? essere un condensatore a facce piane parallele.

La struttura di rilevamento 46 ? configurata per rilevare un movimento di imbardata, parallelamente al primo asse X, della seconda massa mobile 10 e generare un corrispondente segnale di uscita di imbardata.

In dettaglio, la struttura di rilevamento 46 comprende un elettrodo fisso 54, fissato al substrato 5, e un elettrodo mobile 55, solidale alla seconda massa mobile 10.

In questa forma di realizzazione, la struttura di rilevamento 46 ? un condensatore con struttura a facce parallele (?parallel plate?). In dettaglio, l?elettrodo mobile 55 comprende una pluralit? di sporgenze 56 estendentisi dalla seconda massa mobile 10 parallelamente al secondo asse Y e l?elettrodo fisso 54 comprende una pluralit? di porzioni fisse 57 estendentisi parallelamente al secondo asse Y, ciascuna ad una distanza lungo il primo asse X da una rispettiva sporgenza 56.

Tuttavia, la struttura di rilevamento 46 pu? avere forma diversa da quella mostrata in figura 1. Ad esempio, numero, forma e disposizione dell?elettrodo fisso 54 e dell?elettrodo mobile 55 possono variare. In aggiunta o in alternativa, la struttura di rilevamento 46 pu? essere un condensatore con struttura a pettine.

Il giroscopio MEMS 1 comprende inoltre piazzole (?pads?) di contatto di pilotaggio 60 e piazzole di contatto di rilevamento 62, le quali sono accoppiate elettricamente alla struttura di pilotaggio 45 e, rispettivamente, alla struttura di rilevamento 46, tramite rispettive piste di connessione, qui non mostrate.

Le piazzole di contatto di pilotaggio 60 e le piazzole di contatto di rilevamento 62 permettono l?accoppiamento del giroscopio MEMS 1 con un circuito esterno di controllo, qui non mostrato. Il circuito esterno di controllo pu? essere realizzato nella stessa piastrina del giroscopio MEMS 1 o in una piastrina separata.

In uso, una tensione di pilotaggio ? applicata alla struttura di pilotaggio 45. La tensione di pilotaggio causa un movimento della prima massa mobile 7 lungo una direzione primaria di pilotaggio Mp parallela al primo asse X, ad esempio una oscillazione ad una frequenza di risonanza del giroscopio MEMS 1. A titolo di esempio, la figura 2 mostra un dettaglio semplificato e ingrandito del giroscopio MEMS 1, in cui la prima massa mobile 7 ? spostata lungo la direzione primaria di pilotaggio Mp, qui verso destra, rispetto ad una posizione di riposo (indicata per chiarezza da una linea tratteggiata).

La struttura elastica di accoppiamento 25 si deforma in risposta al movimento della prima massa mobile 7.

In dettaglio, la porzione cedevole periferica 27 e la porzione cedevole centrale 28 si deformano in modo che le prime estremit? 38 del primo e del secondo braccio di collegamento 33, 34 si allontano l?una dall?altra e le seconde estremit? 39 del primo e del secondo braccio di collegamento 33, 34 si avvicinano l?una all?altra.

In prima approssimazione, il primo e il secondo braccio di collegamento 33, 34 non si deformano, dal momento che hanno una rigidezza molto maggiore dei bracci 30, 31 e 36, 37 rispettivamente della porzione cedevole periferica 27 e della porzione cedevole centrale 28, e subiscono una rotazione nel piano XY, attorno ad un asse parallelo al terzo asse Z.

Lo spostamento della prima estremit? 38 del secondo braccio di collegamento 34 causa un movimento della seconda massa mobile 10 lungo una direzione indotta di pilotaggio Mi, perpendicolare alla direzione primaria di pilotaggio Mp e parallela al secondo asse Y (verso l?alto nell?esempio di figura 2).

Inoltre, il primo e il secondo braccio 30, 31 della porzione cedevole periferica 27 si deformano in modo da compensare movimenti spuri della prima e della seconda massa mobile 7, 10 lungo direzioni trasversali rispettivamente al primo e al secondo asse X, Y. In pratica, la prima massa mobile 7 subisce solamente uno spostamento lungo la direzione primaria di pilotaggio Mp e la seconda massa mobile 10 subisce solamente uno spostamento lungo la direzione indotta di pilotaggio Mi.

Inoltre, la Richiedente ha verificato che il primo e il secondo braccio di collegamento 33, 34, che si estendono trasversalmente rispetto al primo e al secondo asse X, Y, ovvero trasversalmente alla direzione primaria di pilotaggio Mp e alla direzione indotta di pilotaggio Mi, possono essere soggette ad una maggiore variabilit? di processo rispetto ai bracci 30, 31 e 36, 37 della porzione cedevole periferica 27 e, rispettivamente, della porzione cedevole centrale 28, che si estendono parallelamente al primo e al secondo asse X, Y.

Infatti, durante i passaggi litografici utilizzati per definire la struttura di accoppiamento 25, i macchinari noti di litografia possono causare una minore accuratezza di definizione delle porzioni della struttura di accoppiamento 25 che si estendono lungo specifiche direzioni.

Di conseguenza, le dimensioni di tali porzioni della struttura di accoppiamento 25 possono essere soggette ad una maggiore variabilit? di processo, che potrebbe determinare una elevata variabilit? anche nelle rispettive propriet? elastiche di deformazione.

Aumentando la rigidezza delle porzioni del giroscopio MEMS 1 soggette ad una maggiore variabilit? di processo, ? possibile compensare l?impatto di tale variabilit? di processo sulle prestazioni del giroscopio MEMS 1.

In pratica, il fatto che il primo e il secondo braccio di collegamento 33, 34 hanno una rigidezza maggiore dei bracci 30, 31 e 36, 37 della porzione cedevole periferica 27 e, rispettivamente, della porzione cedevole centrale 28, e quindi in prima approssimazione non si deformano, in uso, fa s? che l?accoppiamento tra il movimento lungo la direzione primaria di pilotaggio Mp e la direzione indotta di pilotaggio Mi non ? influenzato da eventuali asimmetrie dovute a variabilit? di processo.

Quindi, quando il giroscopio MEMS 1 non ? soggetto alla velocit? angolare di imbardata ?z attorno al terzo asse Z, la seconda massa mobile 10 non si sposta, in prima approssimazione, lungo il primo asse X e la struttura di rilevamento 54 non rileva alcuna variazione di capacit? associata ad un movimento di imbardata.

In altre parole, in prima approssimazione, la struttura di accoppiamento 25 permette di reiettare l?errore di quadratura associato al movimento di imbardata. Quindi, il giroscopio MEMS 1 ha una elevata stabilit? del segnale di uscita di imbardata.

Ci? fa s? che il giroscopio MEMS 1 pu? avere un segnale di uscita stabile anche senza incorporare elettrodi aggiuntivi per compensare l?errore di quadratura che comporterebbero un aumento di complessit? del circuito di controllo del giroscopio MEMS 1.

Inoltre, il processo di fabbricazione del giroscopio MEMS 1 non richiede macchinari di litografia o maschere dedicate per migliorare la reiezione dell?errore di quadratura di imbardata. Di conseguenza, il giroscopio MEMS 1 pu? mantenere bassi i costi e i tempi di fabbricazione.

La figura 3 mostra una diversa forma di realizzazione del presente giroscopio MEMS, qui indicato da 100. Anche il giroscopio MEMS 100 ? di tipo monoassiale, configurato per rilevare una velocit? angolare di imbardata del giroscopio MEMS 100, e ha una struttura generale simile al giroscopio MEMS 1 di figura 1; di conseguenza, elementi in comune sono indicati dagli stessi numeri di riferimento e non sono ulteriormente descritti.

Il giroscopio MEMS 100 ha una struttura sostanzialmente simmetrica rispetto a due assi centrali A, B passanti per un centro O del giroscopio MEMS 100 e paralleli rispettivamente al primo e al secondo asse X, Y.

Il giroscopio MEMS 100 comprende il substrato 5 e quattro masse mobili sospese sul substrato 5, qui indicate come prima massa mobile 7, seconda massa mobile 10, terza massa mobile 107 e quarta massa mobile 110.

La prima e la terza massa mobile 7, 107 sono disposte simmetricamente rispetto al secondo asse centrale B e sono accoppiate rispettivamente alle prime regioni di ancoraggio 13A e a terze regioni di ancoraggio 113A, per mezzo delle prime connessioni elastiche 15A e, rispettivamente, di terze connessioni elastiche 115A.

Le terze connessioni elastiche 115A sono uguali alle prime connessioni elastiche 15A, qui ad esse disposte simmetricamente rispetto al secondo asse centrale B, e si estendono parallelamente al primo asse X, ciascuna tra una rispettiva terza regione di ancoraggio 113A e la terza massa mobile 10.

La seconda e la quarta massa mobile 10, 110 sono disposte simmetricamente rispetto al primo asse centrale A e sono accoppiate rispettivamente alle seconde regioni di ancoraggio 13B e a quarte regioni di ancoraggio 113B, per mezzo delle seconde connessioni elastiche 15B e, rispettivamente, di quarte connessioni elastiche 115B.

Le quarte connessioni elastiche 115B sono uguali alle seconde connessioni elastiche 15B, qui ad esse disposte simmetricamente rispetto al primo asse centrale A, e si estendono parallelamente al secondo asse Y, ciascuna tra una rispettiva quarta regione di ancoraggio 113B e la quarta massa mobile 110.

Anche in questa forma di realizzazione, la prima, seconda, la terza e la quarta massa mobile 7, 10, 107, 110, sono accoppiate ad una regione di ancoraggio centrale 20 rispettivamente da una prima, una seconda, una terza e una quarta connessione elastica 15A, 15B, 115A, 115B.

Il giroscopio MEMS 100 comprende inoltre quattro strutture di accoppiamento 25A-25D, in seguito anche indicate come prima, seconda, terza e quarta struttura di accoppiamento 25A, 25B, 25C, 25D.

Le strutture di accoppiamento 25A-25D sono ciascuna uguale alla struttura di accoppiamento 25 del giroscopio MEMS 1 di figura 1 e sono reciprocamente disposte simmetricamente rispetto al primo e al secondo asse centrale A, B.

In dettaglio, la prima struttura di accoppiamento 25A ? simmetrica alla seconda struttura di accoppiamento 25B rispetto al secondo asse centrale B e alla quarta struttura di accoppiamento 25D rispetto al primo asse centrale A. La terza struttura di accoppiamento 25C ? simmetrica alla seconda struttura di accoppiamento 25B rispetto al primo asse centrale A e alla quarta struttura di accoppiamento 25D rispetto al secondo asse centrale B.

La prima struttura di accoppiamento 25A si estende tra la prima e la seconda massa mobile 7, 10. La seconda struttura di accoppiamento 25B si estende tra la seconda e la terza massa mobile 10, 107. La terza struttura di accoppiamento 25C si estende tra la terza e la quarta massa mobile 107, 110. La quarta struttura di accoppiamento 25D si estende tra la quarta e la prima massa mobile 110, 7.

Anche qui, le strutture di accoppiamento 25A-25D comprendono ciascuna una porzione rigida 26, una porzione cedevole periferica 27 e una porzione cedevole centrale 28, come sopra discusso e qui non ulteriormente descritto.

Il giroscopio MEMS 100 comprende una prima e una seconda struttura di pilotaggio 145A, 145B di tipo capacitivo e accoppiate rispettivamente alla prima e alla terza massa mobile 7, 107, e una prima e una seconda struttura di rilevamento 146A, 146B di tipo capacitivo e accoppiate rispettivamente alla seconda e alla quarta massa mobile 10, 110.

In questa forma di realizzazione, la prima e la seconda struttura di pilotaggio 145A, 145B formano ciascuna un rispettivo condensatore a facce piane parallele configurate per causare un movimento della prima massa mobile 7 e, rispettivamente, della terza massa mobile 107, lungo il primo asse X.

In dettaglio, la prima struttura di pilotaggio 145A comprende un elettrodo fisso 148 disposto a distanza lungo il primo asse X da un elettrodo mobile, solidale alla prima massa mobile 7, in particolare qui formato da una parete 7A della prima massa mobile 7 affacciata all?elettrodo fisso 148.

La seconda struttura di pilotaggio 145B comprende un elettrodo fisso 149 disposto a distanza lungo il primo asse X da un elettrodo mobile, solidale alla terza massa mobile 107, in particolare qui formato da una parete 107A della terza massa mobile 107 affacciata all?elettrodo fisso 149.

Tuttavia, la prima e la seconda struttura di pilotaggio 145A, 145B possono avere forma diversa da quella mostrata in figura 3. Ad esempio, numero, forma e disposizione degli elettrodi fissi 148, 149 e dell?elettrodo mobile 7A, 107A possono variare. In aggiunta o in alternativa, la prima e la seconda struttura di pilotaggio 145A, 145B possono essere condensatori interdigitati.

Anche la prima e la seconda struttura di rilevamento 146A, 146B formano ciascuna un rispettivo condensatore a facce piane parallele e sono configurate per rilevare un movimento della seconda massa mobile 10 e, rispettivamente, della quarta massa mobile 110, lungo il primo asse X.

In dettaglio, la prima struttura di rilevamento 146A comprende due elettrodi fissi 150A, 150B disposti ciascuno a distanza lungo il primo asse X da un rispettivo elettrodo mobile solidale alla seconda massa mobile 10. In particolare, qui, gli elettrodi mobili della prima struttura di rilevamento 146A sono formati da due pareti 10A, 10B della seconda massa mobile 10 tra loro simmetriche rispetto al secondo asse centrale B e affacciate rispettivamente all?elettrodo fisso 150A, 150B.

La seconda struttura di rilevamento 146B comprende due elettrodi fissi 151A, 151B disposti ciascuno a distanza lungo il primo asse X da un rispettivo elettrodo mobile solidale alla quarta massa mobile 110. In particolare, qui, gli elettrodi mobili della seconda struttura di rilevamento 146B sono formati da due pareti 110A, 110B della quarta massa mobile 110, tra loro simmetriche rispetto al secondo asse centrale B e affacciate rispettivamente all?elettrodo fisso 150A, 150B.

Tuttavia, la prima e la seconda struttura di rilevamento 146A, 146B possono avere forma diversa da quella mostrata in figura 3. Ad esempio, numero, forma e disposizione degli elettrodi fissi 150A, 150B, 151A, 151B e degli elettrodi mobili 10A, 10B, 110A, 110B possono variare. In aggiunta o in alternativa, la prima e la seconda struttura di rilevamento 146A, 146B possono essere condensatori interdigitati.

Il giroscopio MEMS 100 comprende anche qui le piazzole di contatto di pilotaggio 60, accoppiate elettricamente alla prima e alla seconda struttura di pilotaggio 145A, 145B, e le piazzole di contatto di rilevamento 62, accoppiate elettricamente alla prima e alla seconda struttura di rilevamento 146A, 146B.

In uso, una tensione di pilotaggio ? fornita alla prima e alla seconda struttura di pilotaggio 145A, 145B, che causa un movimento, ad esempio una oscillazione ad una frequenza di risonanza del giroscopio MEMS 100, della prima e della terza massa mobile 7, 107 lungo la direzione primaria di pilotaggio Mp, parallela al primo asse X.

La tensione di pilotaggio pu? essere applicata in modo tale che il movimento relativo della prima e della terza massa mobile 7, 107 sia in fase o in opposizione di fase. Ad esempio, come mostrato dalle frecce M1, M2 in figura 3, la tensione di pilotaggio pu? far s? che sia la prima che la terza massa 7, 107 si muovano in allontanamento dalla regione di ancoraggio centrale 20, lungo due versi opposti della direzione di pilotaggio primaria Mp.

Le strutture di accoppiamento 25A-25D si deformano in risposta al movimento della prima e della terza massa 7, 107 ciascuna come descritto sopra per la struttura di accoppiamento 25 del giroscopio MEMS 1 di figura 1, causando un movimento della seconda e della quarta massa 10, 110 lungo la direzione indotta di pilotaggio Mi parallela al secondo asse Y.

In dettaglio, qui, anche la seconda e la quarta massa mobile 10, 110 si muovono in allontanamento dalla regione di ancoraggio centrale 20, lungo due versi opposti della direzione indotta di pilotaggio Mi, come mostrato dalle frecce M3, M4 in figura 3.

Le strutture di accoppiamento 25A-25D, cos? come sopra descritto, non risentono di eventuali variabilit? di processo dei rispettivi primi e secondi bracci di collegamento 33, 34 della porzione rigida 26. Quindi, in prima approssimazione, il movimento della seconda e della quarta massa mobile 10, 110 non ha una componente di quadratura parallela al primo asse X.

Di conseguenza, anche la prima e la seconda struttura di rilevamento 146A, 146B non rilevano nessuna variazione di capacit?, in assenza della velocit? angolare di imbardata ?z.

Il giroscopio MEMS 100 ha quindi un segnale di uscita stabile relativo al rilevamento della velocit? angolare di imbardata ?z.

La figura 4 mostra una diversa forma di realizzazione del presente giroscopio MEMS, qui indicato da 200. Il giroscopio MEMS 200 ? di tipo triassiale, ovvero ? configurato per rilevare, oltre ad una velocit? angolare di imbardata ?z del giroscopio MEMS 200, anche una velocit? angolare di rollio (?roll?) ?y, attorno ad un asse parallelo al secondo asse Y, e di beccheggio (?pitch?) ?x, attorno ad un asse parallelo al primo asse X. Il giroscopio MEMS 200 ha una struttura generale simile al giroscopio MEMS 100 di figura 3; di conseguenza, elementi in comune sono indicati dagli stessi numeri di riferimento e non sono ulteriormente descritti.

Il giroscopio MEMS 200 ha una struttura sostanzialmente simmetrica rispetto a due assi centrali A, B passanti per un centro O del giroscopio MEMS 200 e paralleli rispettivamente al primo e al secondo asse X, Y.

Anche il giroscopio MEMS 200 comprende il substrato 5 e quattro masse mobili sospese sul substrato 5, qui indicate come prima massa mobile 207, seconda massa mobile 210, terza massa mobile 217 e quarta massa mobile 220.

La prima, la seconda, la terza e la quarta massa mobile 207, 210, 217, 220 sono anche qui accoppiate alla regione di ancoraggio centrale 20 e a rispettive prime, seconde, terze e quarte regioni di ancoraggio 13A, 13B, 113A, 113B da rispettive prime, seconde, terze e quarte connessioni elastiche 15A, 15B, 115A, 115B.

In questa forma di realizzazione, le prime, le seconde, le terze e le quarte connessioni elastiche 15A, 15B, 115A, 115B permettono il movimento rispettivamente della prima, della seconda, della terza e della quarta massa mobile 207, 210, 217, 220 lungo il primo, il secondo e il terzo asse X, Y, Z.

Inoltre, il giroscopio MEMS 200 comprende anche qui quattro strutture di accoppiamento 25A-25D che accoppiano reciprocamente la prima, la seconda, la terza e la quarta massa mobile 207, 210, 217, 220, come sopra descritto in riferimento al giroscopio MEMS 100 di figura 3.

In questa forma di realizzazione, la seconda e la quarta massa mobile 210, 220 delimitano ciascuna lateralmente una cavit?, indicata rispettivamente da 225 e 226. Le cavit? 225, 226 si estendono per tutto lo spessore, lungo il terzo asse Z, della seconda e della quarta massa mobile 210, 220; ovvero, sono di tipo passante. In pratica, qui, la seconda e la quarta massa mobile 210, 220 hanno forma approssimativamente a cornice.

Il giroscopio MEMS 200 comprende una prima e una seconda struttura di pilotaggio di tipo capacitivo, qui indicate da 245A, 245B, accoppiate rispettivamente alla prima e alla terza massa mobile 207, 217.

In questa forma di realizzazione, la prima e la seconda struttura di pilotaggio 245A, 245B sono un condensatore di tipo interdigitato. In dettaglio, la prima e la seconda struttura di pilotaggio 245A, 245B comprendono ciascuna un rispettivo elettrodo fisso, fissato al substrato 5 e comprendente una pluralit? di sporgenze 251A, 251B, e un elettrodo mobile solidale alla prima e, rispettivamente, alla terza massa mobile 207, 217, ciascuno comprendente una rispettiva pluralit? di sporgenze 253A, 253B.

In questa forma di realizzazione, il giroscopio MEMS 200 comprende una prima e una seconda struttura di rilevamento di imbardata 260A, 260B, una prima e una seconda struttura di rollio 263A, 263B e una prima e una seconda struttura di rilevamento di beccheggio 265A, 265B.

La prima e la seconda struttura di rilevamento di imbardata 260A, 260B sono di tipo capacitivo e accoppiate rispettivamente alla seconda e alla quarta massa mobile 210, 220. In dettaglio, la prima e la seconda struttura di rilevamento di imbardata 260A, 260B comprendono rispettivamente primi e secondi elettrodi fissi di imbardata 270, 271 estendentisi parallelamente al secondo asse Y e disposti all?interno della prima cavit? 225 della seconda massa mobile 210 e, rispettivamente, all?interno della seconda cavit? 226 della quarta massa mobile 220.

La prima e la seconda struttura di rilevamento di imbardata 260A, 260B comprendono inoltre rispettivamente primi e secondi elettrodi mobili di imbardata 275, 276. I primi elettrodi mobili di imbardata 275 si estendono dalla seconda massa mobile 210, parallelamente al secondo asse Y, verso l?interno della prima cavit? 225, in modo da essere interdigitati con i primi elettrodi fissi 270.

I secondi elettrodi mobili di imbardata 276 si estendono dalla quarta massa mobile 220, parallelamente al secondo asse Y, verso l?interno della seconda cavit? 226, in modo da essere interdigitati con i secondi elettrodi fissi 271.

La prima e la seconda struttura di rilevamento di rollio 263A, 263B accoppiano capacitivamente la prima e, rispettivamente, la terza massa mobile 207, 217 al substrato 5.

In dettaglio, la prima e la seconda struttura di rilevamento di rollio 263A, 263B comprendono ciascuna un rispettivo elettrodo fisso 280, qui indicato da una linea tratteggiata, fissato al substrato 5 e disposto a distanza dalla prima e, rispettivamente, dalla terza massa mobile 207, 217 lungo il terzo asse Z.

In pratica, qui, l?elettrodo fisso 280 della prima struttura di rilevamento di rollio 263A e l?elettrodo fisso 280 della seconda struttura di rilevamento di rollio 263B sono disposti al di sotto della prima e, rispettivamente, della terza massa mobile 207, 217, ad esse affacciati.

La prima e la seconda struttura di rilevamento di baccheggio 265A, 265B accoppiano capacitivamente la seconda e, rispettivamente, la quarta massa mobile 210, 220 al substrato 5.

In dettaglio, la prima e la seconda struttura di rilevamento di baccheggio 265A, 265B comprendono ciascuna un rispettivo elettrodo fisso 284, qui indicato da una linea tratteggiata, fissato al substrato 5 e disposto a distanza dalla seconda e, rispettivamente, dalla quarta massa mobile 210, 220 lungo il terzo asse Z.

In pratica, qui, l?elettrodo fisso 284 della prima struttura di rilevamento di beccheggio 265A e l?elettrodo fisso 284 della seconda struttura di rilevamento di beccheggio 265B sono disposti al di sotto della seconda e, rispettivamente, della quarta massa mobile 210, 220, ad esse affacciati.

La prima e la seconda struttura di pilotaggio 245A, 245B e la prima e la seconda struttura di rilevamento di imbardata 260A, 260B possono avere forma diversa da quella mostrata in figura 4, ad esempio simile a quanto mostrato in figura 1 e/o in figura 3.

In aggiunta o in alternativa, la prima e la seconda struttura di rollio 263A, 263B e la prima e la seconda struttura di rilevamento di beccheggio 265A, 265B possono avere forma e disposizioni diverse da quella mostrata in figura 4.

Il giroscopio MEMS 200 comprende anche qui le piazzole di contatto di pilotaggio 60, accoppiate elettricamente alla prima e alla seconda struttura di pilotaggio 245A, 245B, e le piazzole di contatto di rilevamento 62, qui accoppiate elettricamente alla prima e alla seconda struttura di rilevamento di imbardata 260A, 260B, alla prima e alla seconda struttura di rilevamento di rollio 263A, 263B, e alla prima e alla seconda struttura di rilevamento di beccheggio 265A, 265B.

In uso, le strutture di accoppiamento 25A-25D fanno s? che il giroscopio MEMS 200 ha un basso errore di quadratura relativamente ad un rilevamento di imbardata, come sopra descritto.

Inoltre, le strutture di rilevamento di rollio 263A, 263B e di beccheggio 265A, 265B permettono di rilevare rispettivamente anche un movimento di rollio e un movimento di beccheggio.

Il movimento di rollio ? causato da una velocit? angolare di rollio ?y del giroscopio MEMS 200 intorno al secondo asse Y. Infatti, in presenza della velocit? angolare di rollio ?y, la prima e la terza massa mobile 207, 217, in oscillazione lungo il primo asse X, risentono di una forza di Coriolis diretta lungo il terzo asse Z. La prima e la terza massa mobile 207, 217 sono libere di muoversi lungo il terzo asse Z e le strutture di rilevamento di rollio 263A, 263B rilevano la variazione di capacit? associata a tale movimento.

Il movimento di beccheggio ? causato da una velocit? angolare ?x del giroscopio MEMS 200 intorno al primo asse X. Infatti, in presenza della velocit? angolare di beccheggio ?x, la seconda e la quarta massa mobile 210, 220, in oscillazione lungo il secondo asse Y, risentono di una forza di Coriolis diretta lungo il terzo asse Z. La seconda e la quarta massa mobile 210, 220 sono libere di muoversi lungo il terzo asse Z e le strutture di rilevamento di beccheggio 265A, 265B rilevano la variazione di capacit? associata a tale movimento.

Come mostrato in figura 5, il giroscopio MEMS 1, 100, 200 pu? essere incorporato in un apparecchio elettronico 350, ad esempio uno smartphone, un laptop, un dispositivo indossabile quale un orologio o bracciale, una camera digitale, ecc.

L?apparecchio elettronico 350 comprende un?unit? di elaborazione 352 e una memoria 354, operativamente accoppiate al giroscopio MEMS 1, 100, 200 tramite un bus 356.

Inoltre, l?apparecchio elettronico 350 pu? comprendere anche dispositivi di ingresso/uscita 360 quali una tastiera o uno schermo, un?interfaccia wireless 362 e/o una batteria 364, anch?essi accoppiati al bus 356.

Risulta infine chiaro che al giroscopio MEMS 1, 100, 200 qui descritto ed illustrato possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall?ambito protettivo della presente invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate.

Ad esempio, il presente giroscopio MEMS pu? anche essere adattato per operare come un giroscopio di tipo biassiale.

Inoltre, le strutture di rilevamento e di pilotaggio dei giroscopi MEMS 1, 100, 200 possono avere forma e numero diversi da quelle mostrate. Il presente giroscopio MEMS pu? comprendere anche un numero maggiore di strutture di pilotaggio. Ad esempio, il giroscopio MEMS 1 pu? comprendere anche una struttura di pilotaggio accoppiata alla seconda massa mobile 10 e configurata per causare un movimento della seconda massa mobile 10 lungo la direzione indotta di pilotaggio. Ad esempio, anche il giroscopio MEMS 100, 200 pu? comprendere una struttura di pilotaggio aggiuntiva accoppiata alla seconda e/o alla quarta massa mobile e configurata per causare un movimento della seconda e/o della quarta massa mobile lungo la direzione indotta di pilotaggio.

Le strutture di pilotaggio e/o di rilevamento possono avere un meccanismo diverso di funzionamento, ad esempio di tipo piezoelettrico o elettromagnetico.

Ad esempio, le forme di realizzazione descritte possono essere combinate per formare ulteriori soluzioni.

Claims (18)

RIVENDICAZIONI

1. Giroscopio MEMS (1; 100; 200) comprendente:

un substrato (5);

una prima massa (7; 107; 207, 217) e una seconda massa (10; 110; 210, 220), la prima massa e la seconda massa essendo sospese sul substrato ed estendendosi, a riposo, in un piano di estensione (XY) definente una prima direzione (X) e una seconda direzione (Y) trasversale alla prima direzione;

una struttura di pilotaggio (48; 145A, 145B; 245A, 245B) accoppiata alla prima massa e configurata, in uso, per causare un movimento della prima massa lungo la prima direzione; e

una struttura elastica di accoppiamento (25; 25A-25D) estendentesi tra la prima massa e la seconda massa e configurata per accoppiare il movimento della prima massa lungo la prima direzione (X) con un movimento della seconda massa lungo la seconda direzione (Y),

in cui la struttura elastica di accoppiamento comprende una prima porzione (27, 28, 30, 31, 36, 37) avente una prima rigidezza e una seconda porzione (26, 33, 34) avente una seconda rigidezza, la seconda rigidezza essendo maggiore della prima rigidezza.

2. Giroscopio MEMS secondo la rivendicazione precedente, in cui la prima porzione (27, 28, 30, 31, 36, 37) della struttura elastica di accoppiamento si estende lungo la prima e la seconda direzione, e in cui la seconda porzione (26, 33, 34) si estende lungo una terza direzione, nel piano di estensione, trasversale alla prima e alla seconda direzione.

3. Giroscopio MEMS secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la struttura elastica di accoppiamento (25; 25A-25D) ? configurata per causare un movimento della seconda massa (10; 110; 210, 220) lungo la seconda direzione (Y), in risposta al movimento della prima massa (7; 107; 207, 217) lungo la prima direzione (X).

4. Giroscopio MEMS secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la prima direzione (X) ? perpendicolare alla seconda direzione (Y).

5. Giroscopio MEMS secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il rapporto tra la seconda rigidezza e la prima rigidezza ? compreso tra 10 e 100.

6. Giroscopio MEMS secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la prima porzione (27) della struttura elastica di accoppiamento (25; 25A-25D) comprende un primo braccio (30) accoppiato alla prima massa e un secondo braccio (36) accoppiato alla seconda massa, la seconda porzione (26) della struttura elastica di accoppiamento (25; 25A-25D) estendendosi tra il primo e il secondo braccio della prima porzione della struttura elastica di accoppiamento.

7. Giroscopio MEMS secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-5, in cui la prima porzione (28) della struttura elastica di accoppiamento (25; 25A-25D) ha una estremit? di giunzione (40) ed ? formata da un primo braccio (36) e da un secondo braccio (37), il primo e il secondo braccio estendendosi dall?estremit? di giunzione ed essendo accoppiati alla seconda porzione (26) della struttura elastica di accoppiamento (25; 25A-25D).

8. Giroscopio MEMS secondo la rivendicazione 6 o 7, in cui il primo braccio (30, 36) si estende lungo la prima direzione (X) e il secondo braccio (31, 37) si estende lungo la seconda direzione (Y).

9. Giroscopio MEMS secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 6-8, in cui la seconda porzione (26) della struttura elastica di accoppiamento (25; 25A-25D) comprende un primo e un secondo braccio di collegamento (33, 34) estendentisi lungo una terza direzione, nel piano di estensione, trasversale alla prima e alla seconda direzione, il primo braccio di collegamento (33) estendendosi dal primo braccio (30, 36) della prima porzione (27, 28) della struttura elastica di accoppiamento, il secondo braccio di collegamento (34) estendendosi dal secondo braccio (31, 37) della prima porzione (27, 28) della struttura elastica di accoppiamento.

10. Giroscopio MEMS secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la prima porzione della struttura elastica di accoppiamento ha una dimensione che ? minore di una dimensione della seconda porzione della struttura elastica di accoppiamento.

11. Giroscopio MEMS secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti comprendente inoltre una struttura di rilevamento (46; 146A, 146B; 260A, 260B) accoppiata alla seconda massa (10; 110; 210, 220) e configurata, in uso, per rilevare un movimento della seconda massa lungo la prima direzione (X), in presenza di una rotazione (?z) del giroscopio MEMS intorno ad una quarta direzione (Z) perpendicolare alla prima e alla seconda direzione (X, Y).

12. Giroscopio MEMS secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti comprendente inoltre una prima (13A; 113A, 20) e una seconda (13B; 113B, 20) regione di ancoraggio fissate al substrato (5) e una prima (15A; 115A) e una seconda (15B; 115B) connessione elastica, la prima connessione elastica (15A; 115A) estendendosi tra la prima massa (7; 107; 207, 217) e la prima regione di ancoraggio (13A; 113A, 20), la seconda connessione elastica (15B; 115B) estendendosi tra la seconda massa e la seconda regione di ancoraggio (13B; 113B, 20).

13. Giroscopio MEMS (100; 200) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti comprendente inoltre una terza massa (107; 217) e una quarta massa (110; 220), la terza e la quarta massa essendo sospese sul substrato, in cui la struttura elastica di accoppiamento ? una prima struttura elastica di accoppiamento (25A), il giroscopio MEMS comprendendo inoltre una seconda, una terza e una quarta struttura elastica di accoppiamento (25B, 25C, 25D), in cui la seconda struttura elastica di accoppiamento si estende tra la prima massa e la quarta massa, la terza struttura elastica di accoppiamento si estende tra la quarta massa e la terza massa e la quarta struttura elastica di accoppiamento si estende tra la seconda massa e la terza massa.

14. Giroscopio MEMS secondo la rivendicazione precedente, in cui il giroscopio MEMS ha un primo e un secondo asse di simmetria (A, B) paralleli rispettivamente alla prima e alla seconda direzione, in cui la prima massa ? simmetrica alla terza massa rispetto al secondo asse di simmetria, la seconda massa ? simmetrica alla quarta massa rispetto al primo asse di simmetria, la prima struttura elastica di accoppiamento ? simmetrica alla seconda struttura elastica di accoppiamento rispetto al secondo asse di simmetria e alla quarta struttura elastica di accoppiamento rispetto al primo asse di simmetria, e la terza struttura elastica di accoppiamento ? simmetrica alla seconda struttura elastica di accoppiamento rispetto al primo asse di simmetria e alla quarta struttura elastica di accoppiamento rispetto al secondo asse di simmetria.

15. Giroscopio MEMS (100; 200) secondo la rivendicazione 13 o 14 comprendente una seconda struttura di pilotaggio (145B; 245B) accoppiata alla terza massa e configurata, in uso, per causare un movimento della terza massa lungo la prima direzione, e una seconda struttura di rilevamento accoppiata alla quarta massa e configurata, in uso, per rilevare un movimento della quarta massa lungo la prima direzione (X), in presenza di una rotazione (?z) del giroscopio MEMS intorno ad una quarta direzione (Z) perpendicolare alla prima e alla seconda direzione (X, Y).

16. Giroscopio MEMS (200) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 13-15, comprendente inoltre una struttura di rilevamento di rollio (263A, 263B) e/o una struttura di rilevamento di beccheggio (265A, 265B), in cui la struttura di rilevamento di rollio ? configurata per rilevare un movimento della prima e/o della terza massa lungo una quarta direzione (Z) perpendicolare alla prima e alla seconda direzione (X, Y), in presenza di una rotazione (?y) del giroscopio MEMS intorno alla seconda direzione (Y), e in cui la struttura di rilevamento di beccheggio ? configurata per rilevare un movimento della seconda e/o della quarta massa lungo la quarta direzione, in presenza di una rotazione (?x) del giroscopio MEMS intorno alla prima direzione (X).

17. Giroscopio MEMS secondo la rivendicazione 11, 15 o 16, in cui la struttura di rilevamento ? di tipo capacitivo.

18. Giroscopio MEMS secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la struttura di pilotaggio ? di tipo capacitivo.