JP6481028B2 - 発振器およびリアルタイムクロック用途のための複数コイルバネmems共振器 - Google Patents
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Description
本願は、2014年10月22日出願の米国仮特許出願第62/067,230号「MULTIPLE COIL SPRING RESONATORS」の優先権を主張する。当該出願は、すべての目的のために参照により本明細書に組み込まれる。
[適用例1]MEMS共振器であって、
基板に接続された中央アンカと、
1または複数ペアのコイルバネと外側閉リングとを備えた共振器本体であって、前記コイルバネは、前記中央アンカから前記外側閉リングまで渦巻きパターンで伸び、前記中央アンカは、前記共振器本体の節点にある共振器本体と、
前記外側閉リング上に形成された1または複数の変換器であって、各変換器は、前記外側閉リングと垂直に前記外側閉リングから外向きに伸びるように形成される変換器と、
前記基板に取り付けられるように形成された1セットの駆動電極および1セットの検知電極であって、各変換器は、1つの駆動電極および1つの検知電極に容量結合されている電極と
を備えるMEMS共振器。
[適用例2]適用例1に記載のMEMS共振器であって、前記コイルバネのペアの数、前記コイルバネの長さおよび幅、ならびに、前記外側閉リングの重さが、前記MEMS共振器の共振周波数を調節するために選択されるMEMS共振器。
[適用例3]適用例2に記載のMEMS共振器であって、さらに、
前記外側閉リングの前記重さを調整するために前記外側閉リング上に形成された構造を備えるMEMS共振器。
[適用例4]適用例1に記載のMEMS共振器であって、それぞれの駆動電極およびそれぞれの変換器は、第1ギャップだけ分離され、前記検知電極およびそれぞれの検知電極およびそれぞれの変換器は、第2ギャップだけ分離され、前記第1および第2ギャップの各々は、1μm以下であるMEMS共振器。
[適用例5]適用例1に記載のMEMS共振器であって、前記共振器本体は、20〜30μmの厚さを有するMEMS共振器。
[適用例6]適用例1に記載のMEMS共振器であって、前記共振器本体は、単結晶シリコン層および多結晶シリコン層から選択された材料で形成されるMEMS共振器。
[適用例7]適用例1に記載のMEMS共振器であって、前記基板は、絶縁層を上に形成されたシリコン基層を含むMEMS共振器。
[適用例8]適用例1に記載のMEMS共振器であって、前記コイルバネの各々は、前記中央アンカの第1位置から始まり、前記中央アンカ周囲一周にわたって渦巻きパターンで伸び、前記外側閉リング上で前記第1位置と整列した位置に終わるMEMS共振器。
[適用例9]適用例1に記載のMEMS共振器であって、各ペアのコイルバネは、前記中央アンカ上の両側の点から始まり、前記外側リング上の両側の点まで渦巻きパターンで伸びるMEMS共振器。
[適用例10]適用例1に記載のMEMS共振器であって、前記コイルバネの各々は、前記中央アンカから時計回りの渦巻きパターンで伸びるMEMS共振器。
[適用例11]適用例1に記載のMEMS共振器であって、前記コイルバネの各々は、前記中央アンカから反時計回りの渦巻きパターンで伸びるMEMS共振器。
[適用例12]適用例1に記載のMEMS共振器であって、前記外側閉リングは、リリース穴を形成されており、前記リリース穴は、前記外側閉リングの重さを調整するMEMS共振器。
[適用例13]適用例1に記載のMEMS共振器であって、前記1または複数の変換器は、リリース穴を形成されており、前記リリース穴は、前記1または複数の変換器の重さを調整するMEMS共振器。
[適用例14]適用例1に記載のMEMS共振器であって、前記複合バネ構造内のバネユニットセルの数、ならびに、各バネマス部分の前記マスのサイズおよび重さが、前記MEMS共振器の共振周波数を調節するために選択されるMEMS共振器。
[適用例15]適用例1に記載のMEMS共振器であって、前記1または複数の変換器は、それぞれの駆動電極によって異なる位相の駆動信号で駆動されるMEMS共振器。
Claims (14)
- MEMS共振器であって、
基板に接続された中央アンカと、
1または複数ペアのコイルバネと前記基板の上方に吊り下げられた外側閉リングとを備えた共振器本体であって、前記コイルバネは、前記中央アンカから前記外側閉リングまで渦巻きパターンで伸び、前記中央アンカは、前記共振器本体の節点にある共振器本体と、
前記外側閉リング上に形成された1または複数の変換器であって、各変換器は、前記外側閉リングと垂直に前記外側閉リングから外向きに伸びるように形成される変換器と、
前記基板に取り付けられるように形成された、前記共振器本体駆動用の1セットの駆動電極および前記共振器本体からの信号検知用の1セットの検知電極と
を備え、
前記駆動電極および前記検知電極と前記変換器とは並列に構成されて容量結合されており、前記駆動電極および前記検知電極のペアは、静電平行板駆動を用いて前記各変換器を駆動するよう結合され、前記駆動電極および前記検知電極は、前記並列に構成されてギャップにより各変換器から分離されているMEMS共振器。 - 請求項1に記載のMEMS共振器であって、前記コイルバネのペアの数、前記コイルバネの長さおよび幅、ならびに、前記外側閉リングの重さが、前記MEMS共振器の共振周波数を調節するために選択されるMEMS共振器。
- 請求項2に記載のMEMS共振器であって、さらに、
前記外側閉リングの前記重さを調整するために前記外側閉リング上に形成された構造を備えるMEMS共振器。 - 請求項1に記載のMEMS共振器であって、それぞれの駆動電極およびそれぞれの変換器は、第1ギャップだけ分離され、それぞれの検知電極およびそれぞれの変換器は、第2ギャップだけ分離され、前記第1および第2ギャップの各々は、1μm以下であるMEMS共振器。
- 請求項1に記載のMEMS共振器であって、前記共振器本体は、20〜30μmの厚さを有するMEMS共振器。
- 請求項1に記載のMEMS共振器であって、前記共振器本体は、単結晶シリコン層および多結晶シリコン層から選択された材料で形成されるMEMS共振器。
- 請求項1に記載のMEMS共振器であって、前記基板は、絶縁層を上に形成されたシリコン基層を含むMEMS共振器。
- 請求項1に記載のMEMS共振器であって、前記コイルバネの各々は、前記中央アンカの第1位置から始まり、前記中央アンカ周囲一周にわたって渦巻きパターンで伸び、前記外側閉リング上で前記第1位置と整列した位置に終わるMEMS共振器。
- 請求項1に記載のMEMS共振器であって、各ペアのコイルバネの個々のコイルバネは、前記中央アンカ上の両側の点から始まり、前記外側閉リング上の両側の点まで渦巻きパターンで伸びるMEMS共振器。
- 請求項1に記載のMEMS共振器であって、前記コイルバネの各々は、前記中央アンカから時計回りの渦巻きパターンで伸びるMEMS共振器。
- 請求項1に記載のMEMS共振器であって、前記コイルバネの各々は、前記中央アンカから反時計回りの渦巻きパターンで伸びるMEMS共振器。
- 請求項1に記載のMEMS共振器であって、前記外側閉リングは、リリース穴を形成されており、前記リリース穴は、前記外側閉リングの重さを調整するMEMS共振器。
- 請求項1に記載のMEMS共振器であって、前記1または複数の変換器は、リリース穴を形成されており、前記リリース穴は、前記1または複数の変換器の重さを調整するMEMS共振器。
- 請求項1に記載のMEMS共振器であって、前記変換器は複数の変換器を含み、前記複数の変換器は、それぞれの駆動電極によって、DC電圧および異なる位相のAC駆動信号で駆動されるMEMS共振器。
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