JPH07218268A - Inertia-rate sensor - Google Patents

Inertia-rate sensor

Info

Publication number
JPH07218268A
JPH07218268A JP6026017A JP2601794A JPH07218268A JP H07218268 A JPH07218268 A JP H07218268A JP 6026017 A JP6026017 A JP 6026017A JP 2601794 A JP2601794 A JP 2601794A JP H07218268 A JPH07218268 A JP H07218268A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrodes
electrode
forming
driven
substrate
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.)
Granted
Application number
JP6026017A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3077077B2 (en
Inventor
J Bernstein Jonathan
ジェイ.バーンスタイン ジョナサン
S Weinberg Mark
エス.ワインバーグ マーク
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Charles Stark Draper Laboratory Inc
Original Assignee
Charles Stark Draper Laboratory Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Charles Stark Draper Laboratory Inc filed Critical Charles Stark Draper Laboratory Inc
Priority to JP06026017A priority Critical patent/JP3077077B2/en
Publication of JPH07218268A publication Critical patent/JPH07218268A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3077077B2 publication Critical patent/JP3077077B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE: To heighten the S/N ratio, simplify the manufacturing process, and reduce the cost by forming driving electrodes and driven electrodes in the form of combteeth, allowing them to mesh with one another so that the capacitance region of each vibratory element is widened, and mounting a weight on each vibratory element so as to increase the mass. CONSTITUTION: A rotating structure 16 is supported by the surface 12 of a silicon substrate 14 and equipped with vibratory elements 18, 20 installed on supporting electrodes 22, 24, and on the outer side faces of the elements 18, 20, driven electrode fingers 36, 38 in the form of combteeth are installed perpendicularly thereto and are meshed with one another in such a condition as not contacting with driving electrodes 40, 42 in the form of combteeth. To the inner side faces of the elements 18, 20, additional masses (weights) 74, 76 are attached. With a drive signal given by a driving electronic circuit 90, the rotor 16 rotates in conformity to a rate input in the direction of perpendicularly intersecting the axis stretching along deflecting members 26, 28, and the signal generated by the change of the capacitance between the above-mentioned electrodes 22, 24 and lower situated sensing electrodes 54, 56, 58, 60 is sensed by an electronic circuit 72 in the form of a rotating amount.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、マイクロメカニカル
技術手段により製造される慣性レートセンサー、詳しく
は、振動チューニングフォーク・レートセンサーに関す
るものである。マイクロメカニカルの慣性率(イナーシ
ャルレート)センサーは、振動ジンバル要素を利用する
ダブルジンバル・システムのジャイロ構造または複数の
チューニングフォーク(音叉)を利用するチューニング
フォーク構造のものが知られており、インプット軸につ
いての慣性レートを検知し、サスペンド(架設支持)さ
れた要素を対応させて動かすか、または、回転させ、慣
性レートを検知できるようになっている。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inertial rate sensor manufactured by micromechanical means, and more particularly to a vibration tuning fork rate sensor. The micromechanical inertial rate (inertial rate) sensor is known as a gyro structure of a double gimbal system that uses a vibrating gimbal element or a tuning fork structure that uses multiple tuning forks (tuning forks). The inertial rate can be detected, and the suspended element (supported by erection) can be moved or rotated correspondingly to detect the inertial rate.

【0002】[0002]

【発明が解決しようとする課題】前記の装置は、非常に
微細で、デリケートな構造のものであるから、大量に低
コストで製造するには、非常に問題がある。そして、ノ
イズレシオに対する感度を改善し、信号を増やして、前
記装置の使用用途範囲を広げ、同時に、半導体製造技術
において知悉されているフォトグラフ技術を用いてシリ
コンウエファから前記装置を製造する製造工程における
複雑さ、さらには、製造コストを低減し、製造能率を上
げる要望があり、これらが、この発明の解決課題であ
る。
Since the above-mentioned device has a very fine and delicate structure, it is very problematic in mass production at low cost. Then, the manufacturing process of improving the sensitivity to noise ratio, increasing the number of signals, and expanding the range of uses of the device, and at the same time, manufacturing the device from a silicon wafer by using the photograph technology known in the semiconductor manufacturing technology. There is a demand to reduce the manufacturing cost and increase the manufacturing efficiency, and these are the problems to be solved by the present invention.

【0003】[0003]

【課題を解決するための具体的手段】この発明によれ
ば、振動要素としての駆動電極および被駆動電極のフィ
ンガーを櫛の歯状に互いに入り込むように組み合わせた
構造の微小構造製造技術によるチューニングフォーク慣
性レートセンサーを前記課題を解決するようにしたもの
であって、該センサーは、ノイズレシオに対する感度と
信号とが改善されているのみならず、製造の複雑さをな
くし、微小構造製造技術の信頼度を増すことができるも
のである。特に、この発明によれば、支持電極で両端が
支持された第1と第2の振動要素を備え、複数の被駆動
電極が前記振動要素に対し直交するように設けられてい
るアッセンブリーが対向する前記支持電極からのたわみ
体によって、半導体基板またはフレームに対し架設され
ている構造になっている。そして、前記被駆動電極に関
連して、複数の駆動電極が前記半導体基板またはフレー
ムの上に設けられていて、該駆動電極の櫛の歯状のフィ
ンガーが前記振動要素の被駆動電極のフィンガーの間に
接触しない状態で重なるように入り込み、容量領域を増
大するように構成されている。前記した振動要素は、実
質的にリニアーであって、互いに平行に配置され、前記
たわみ体を通る軸の両側に位置する微小構造製造技術に
より製造された要素である。また、前記振動要素には、
互いに平行に対面する内側に(外側には、被駆動電極が
位置する)、付加的な質量体(重り)が微小構造製造技
術によって設けられている。
According to the present invention, a tuning fork by a microstructure manufacturing technique having a structure in which fingers of a driving electrode and a driven electrode as a vibrating element are combined so as to enter each other like comb teeth. An inertial rate sensor is provided to solve the above-mentioned problems, and the sensor not only has improved sensitivity to noise ratio and signal, but also eliminates manufacturing complexity and improves reliability of microstructure manufacturing technology. It is possible to increase the frequency. In particular, according to the present invention, an assembly provided with the first and second vibrating elements whose both ends are supported by the supporting electrodes and in which the plurality of driven electrodes are provided so as to be orthogonal to the vibrating elements face each other. The structure flexibly extending from the supporting electrode is installed over the semiconductor substrate or the frame. A plurality of drive electrodes are provided on the semiconductor substrate or the frame in relation to the driven electrodes, and the comb-shaped fingers of the drive electrodes are the fingers of the driven electrodes of the vibrating element. It is configured so as to overlap so as not to come into contact with each other and to increase the capacity region. The above-mentioned vibrating elements are substantially linear, arranged parallel to each other, and are elements manufactured by a microstructure manufacturing technique located on both sides of an axis passing through the flexible body. In addition, the vibrating element,
Additional masses (weights) are provided by microstructure manufacturing techniques on the inside facing each other in parallel (on the outside, the driven electrode is located).

【0004】この発明においては、後記するように、4
つの検知及び/あるいはトルク電極が支持基体となる半
導体基板または半導体フレーム(以下、フレームは、基
板と同じ意義の用語として使用される)に埋設され、埋
設位置は、前記振動要素の支持電極の対向両端部の下で
ある構造が代表的なもの(この発明を限定するものでは
ない)になっている。検知電子回路および駆動電子回路
が、前記検知電極、駆動電極、前記たわみ体に電気的に
接続している。駆動電子回路は、振動要素を振動させる
ようにするものであるが、この振動は、支持軸に直交す
る軸まわりのインプットレートを前記たわみ体を介して
前記たわみ体まわりの支持されたアッセンブリーの回転
振動へ結び付ける対向した振動である。このモーション
によって、支持電極と下側の検知電極との間の容量の変
化から生ずる信号が発生するもので、検知電極は、イン
プットレートの表示として利用し、オプショナルにトル
クを与えて、支持されたアッセンブリーを中立位置へ再
バランスする。検知およびトルク電極は、支持電極の下
位か補償(プルーフ)質量体の直下に位置する。
In the present invention, as will be described later, 4
One sensing and / or torque electrode is embedded in a semiconductor substrate or a semiconductor frame (hereinafter, the frame is used as a term having the same meaning as a substrate) that serves as a supporting base, and the embedded position is opposite to the supporting electrode of the vibrating element. The structure under both ends is typical (not limiting the invention). Sensing electronics and drive electronics are electrically connected to the sensing electrodes, drive electrodes, and the flexure. The drive electronic circuit causes the vibrating element to vibrate, and this vibration causes the input rate about the axis orthogonal to the support axis to rotate through the flexure body to rotate the supported assembly around the flexure body. Opposing vibrations that are linked to vibrations. This motion produces a signal resulting from the change in capacitance between the supporting electrode and the lower sensing electrode, which is used as an indication of the input rate and is optionally torqued and supported. Rebalance the assembly to the neutral position. The sensing and torque electrodes are located below the support electrodes or just below the compensating (proof) mass.

【0005】この発明のチューニングフォーク構造体
は、駆動電極と被駆動電極との間の広い容量領域を櫛の
歯状になって互いにかみ合う駆動電極と被駆動電極のフ
ィンガーによる振動要素のモーション単位当たりの容量
の高い変化と組み合わせる。さらに、この発明の製造技
術により、振動要素を質量の大きいものにすることがで
き(付加的な補助質量体を取り付ける手段を含む)、シ
ステムをより高感度にすることができる。多数の補償
(プルーフ)質量体と櫛の歯状のフィンガー同士が互い
に入り込み合う駆動電極と被駆動電極とを有するジャイ
ロスコープ・トランスデューサが得られる。
According to the tuning fork structure of the present invention, a wide capacitance region between the driving electrode and the driven electrode has a comb-like shape and is meshed with each other. Combined with the high variation of capacity. In addition, the manufacturing technique of the present invention allows the oscillating element to be of high mass (including means for mounting additional auxiliary mass), making the system more sensitive. A gyroscope transducer having a number of compensating (proof) masses and a drive electrode and a driven electrode in which the comb-like fingers interdigitate with each other is obtained.

【0006】この発明によれば、従来構造に比較し、製
造工程が極めて簡略化、単純化されたものであり、例え
ば、架設されたアッセンブリーと電極類をポリシリコン
または電気めっき処理による金属化の駆動電極フィンガ
ーの支持電極にそわせて形成した。支持されるアッセン
ブリーは、拡散された検知電極をもつシリコン基板に形
成されたエピタリシャル成長シリコン層を選択的にエッ
チングして作られる微小構造のものであり、前記拡散さ
れた検知電極は、エピタキシャル成長層へボロンを拡散
し、エッチング処理により形成される。また、ウエファ
ボンド技術も使用され、第2のウエファーによる高度に
ドープされた層をボンド技術によりシリコン基板の上に
被着するもので、前記第2のウエファーは、スーパーイ
ンポーズされたボロンドープ層を残してエッチングによ
り除去され、残された層が回転可能に支持されるアッセ
ンブリーの構造となる。
According to the present invention, the manufacturing process is extremely simplified and simplified as compared with the conventional structure. For example, the erected assembly and electrodes are metallized by polysilicon or electroplating. It was formed along with the supporting electrodes of the driving electrode fingers. The supported assembly is a microstructure made by selectively etching an epitaxially grown silicon layer formed on a silicon substrate having a diffused sensing electrode, the diffused sensing electrode being deposited on the epitaxial growth layer. Boron is diffused and is formed by an etching process. A wafer bond technique is also used to deposit a highly doped layer by a second wafer onto a silicon substrate by a bond technique, the second wafer comprising a superimposed boron doped layer. The remaining layer is removed by etching, and the remaining layer has an assembly structure in which the layer is rotatably supported.

【0007】すべての場合において、第1または下側の
基板は、ボロンP+拡散で選択的に拡散され、下側に位
置する検知電極が形成されるもので、ポリシリコンまた
は金属の表面被膜が使用でき、ブリッジ電極形成技術も
必要に応じて使用できる。
In all cases, the first or lower substrate is one that is selectively diffused by boron P + diffusion to form the underlying sensing electrode, using a polysilicon or metal surface coating. The bridge electrode forming technique can also be used as required.

【0008】[0008]

【実施例】この発明の一つの実施例を図1に示す構造に
より説明する。図1に示すように、シリコン基板14の
面12に回転構造体16が支持されていて、この回転構
造体は、第1の振動要素18と第2の振動要素20とを
備え、これら振動要素は、支持電極22,24に架設さ
れ、支持されている。支持電極22、24の両者の最も
離れた端面(外側面)から、たわみ体26,28がそれ
ぞれの支持ピラー29,30に延長され、これらピラー
は、面電極32,34を介して基板14の面に固定され
ている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to the structure shown in FIG. As shown in FIG. 1, a rotating structure 16 is supported on a surface 12 of a silicon substrate 14, and the rotating structure includes a first vibrating element 18 and a second vibrating element 20. Are erected and supported by the support electrodes 22 and 24. From the farthest end surfaces (outer surfaces) of both of the support electrodes 22, 24, flexures 26, 28 are extended to respective support pillars 29, 30, which pillars of the substrate 14 via surface electrodes 32, 34. It is fixed to the surface.

【0009】回転軸は、前記のたわみ体26,28の中
心を通る軸によって構成される。振動要素18,20の
外側面には、被駆動電極フィンガー36,38がそれぞ
れ配置されている。これらのフィンガーは、駆動電極4
0,42と互いに櫛歯状になって互い違いに入り組み合
っており、該駆動電極は、基板14の面12に固定の支
持体44,46により支持されている。電気パス48が
支持体44,46から電気接点50,52に通じてい
る。
The axis of rotation is constituted by an axis passing through the centers of the above-mentioned flexible bodies 26 and 28. Driven electrode fingers 36 and 38 are arranged on the outer surfaces of the vibrating elements 18 and 20, respectively. These fingers are the drive electrodes 4
0 and 42 are interdigitated and interdigitated with each other, and the drive electrodes are supported on the surface 12 of the substrate 14 by fixed supports 44 and 46. An electrical path 48 leads from the supports 44,46 to electrical contacts 50,52.

【0010】好ましい例がシリコンである基板14は、
その面を酸化させた二酸化シリコンのような誘電体とし
て形成された面(層)12を有する。この誘電層12の
すぐ下に検知電極54,56,58,60が埋設され、
インプラントされているもので、これら電極の埋設位置
は、支持電極22,24それぞれの離れた端部の直下で
あり、これら支持電極と、たわみ体28,26を通る軸
を回転軸とする回転体16の回転を反映する検知電極と
の間のギャップの変動を検知するもので、前記たわみ体
は、その回転に対するたわみ抵抗を与える。振動要素1
8,20が駆動電子回路90からの駆動電気信号により
作動状態にセットされると、前記回転が誘導されるもの
で、前記駆動回路は、接点34を介して回転体16と、
接点50,52を介して駆動電極40,42と電気的に
接続し、前記回転は、図1の図面の面における軸を回転
軸として、たわみ体26,28にそう軸に直交する方向
に、レートインプットに応じて回転する。検知電極5
4,56,58,60はバイアス62を介して接点6
4,66,68,70と電気的に接触している。これら
接点は、面の層12の上に位置し、該誘電層の開口にそ
って施された金属化処理としてバイアス62に接触す
る。
Substrate 14, a preferred example of which is silicon,
It has a surface (layer) 12 formed as a dielectric, such as oxidized silicon dioxide. Immediately below the dielectric layer 12, the sensing electrodes 54, 56, 58, 60 are embedded,
The embedded positions of these electrodes are immediately below the respective separated ends of the support electrodes 22 and 24, and the rotary body having the axis passing through the support electrodes and the flexures 28 and 26 as the rotation axis. It detects a variation in the gap between the sensing electrode and the sensing electrode reflecting the rotation of 16, and the flexure body provides flexural resistance to the rotation. Vibrating element 1
When 8 and 20 are set to the operating state by the drive electric signal from the drive electronic circuit 90, the rotation is induced, and the drive circuit connects the rotating body 16 via the contact 34 to the rotating body 16.
The rotation is electrically connected to the drive electrodes 40 and 42 through the contacts 50 and 52, and the rotation is about the axis in the plane of the drawing of FIG. 1 as a rotation axis in the direction perpendicular to the flexible bodies 26 and 28. Rotate according to rate input. Detection electrode 5
4, 56, 58 and 60 are contacts 6 via a bias 62.
It is in electrical contact with 4, 66, 68, 70. These contacts are located on the surface layer 12 and contact the vias 62 as a metallization applied along the openings in the dielectric layer.

【0011】検知電子回路72が電気接点とバイアスと
を介して回転体16ならびに検知電極54,56,5
8,60に接続し、該回路は、既知の技術を用いて、検
知電極各々と回転体16の支持電極との間のキャパシタ
ンスの変動を処理する。この目的のために、検知電子回
路72により電極34を介して回転体16へ振動信号が
送られ、対となっている電極56,58に対する対の電
極54,60における信号を回転体16の回転インディ
ケーションとして前記検知電子回路がディファレンシャ
ルに検知するようになっている。また別の手段として、
電極54,56のような対の電極ワンセットを用いて、
検知した回転のマグニチュードに応じて基板16へリバ
ランストルクを加え、電極をバランスさせてもよく、こ
れには、既知の技術、例えば、米国特許出願07/47
9,854号(1990年2月14日出願);米国特許
出願07/757,706号(1991年9月11日出
願);米国特許第5,016,072号(1991年5
月14日特許)に開示されている技術が使用できるもの
で、これ等の技術を開示した前記文献、特に該当米国特
許公報は、ここには、添付しないが、参考文献として引
用するものであり、これらは、当業者の知悉するところ
なので、特に、説明は省略するが、必要に応じて補足説
明する用意があり、この補足説明は、要旨の変更として
退けられるべきものではないことを付言する。
The sensing electronics 72 allow the rotating body 16 and sensing electrodes 54, 56, 5 to pass through electrical contacts and biases.
8 and 60, the circuit handles the variation in capacitance between each sensing electrode and the supporting electrode of the rotor 16 using known techniques. For this purpose, a vibration signal is sent by the sensing electronics 72 via the electrode 34 to the rotor 16 and the signals on the pair of electrodes 54, 60 relative to the paired electrodes 56, 58 are transferred to the rotor 16. As an indication, the detection electronics are adapted to detect differentially. As another means,
Using a pair of electrodes such as electrodes 54 and 56,
Rebalancing torque may be applied to the substrate 16 in response to the magnitude of the sensed rotation to balance the electrodes, which is known in the art, eg, US patent application 07/47.
No. 9,854 (filed on February 14, 1990); US patent application 07 / 757,706 (filed on September 11, 1991); US Pat. No. 5,016,072 (May 1991).
The technology disclosed in Japanese Patent No. 14 (March 14) can be used, and the above-mentioned documents disclosing these technologies, particularly the corresponding US patent publications, are not attached here, but are cited as references. Since these are known to those skilled in the art, the description thereof will be omitted in particular, but a supplementary explanation is prepared if necessary, and the supplementary explanation should not be dismissed as a change of the gist. .

【0012】回転可能で、振動する回転体16による慣
性レートセンサーの感度を上げるためには、付加的な重
り、または、質量体74,76を被駆動電極36,38
を含むエッジから離れた振動要素18.20の対向面に
設ける。ジャイロスコープアクションの基礎メカニズム
は、振動チューニングフォークが回転するとき、補償質
量体74,76に作用するコリオリの力である。これに
よって質量体は、駆動共鳴振動数でアウトプット軸まわ
りを回転する。該質量体は、後記する回転体16の残部
と同じマテリアル、または、高密度金属のような異なる
金属である。支持ピラー29,30の間の回転アッセン
ブリー16から応力を除くために、たわみ体28,26
が接続する電極22,24に応力除去(軽減)スロット
78,80を設け、ポリシリコンの収縮または前記アッ
センブリー16の製造に用いられる金属化により、処理
の間発生する前記アッセンブリー16のマテリアル内部
応力に備える。
In order to increase the sensitivity of the inertial rate sensor due to the rotatable and vibrating rotor 16, additional weights or masses 74 and 76 may be used to drive the driven electrodes 36 and 38.
On the opposite surface of the vibrating element 18.20 away from the edge containing The basic mechanism of gyroscopic action is the Coriolis force acting on the compensating masses 74, 76 as the vibration tuning fork rotates. This causes the mass to rotate about the output axis at the drive resonance frequency. The mass body is the same material as the rest of the rotating body 16 described later, or a different metal such as a high density metal. In order to relieve stress from the rotary assembly 16 between the support pillars 29,30, the flexures 28,26
Are provided with stress relief (relief) slots 78 and 80 in the electrodes 22 and 24 connected to each other, so that the internal stress of the material of the assembly 16 generated during the process may be reduced by contraction of polysilicon or metallization used for manufacturing the assembly 16. Prepare

【0013】図2から図5に、チューニングフォーク
(音叉)レート検知構造の他の例を示す。図2に示され
たジャイロスコープ微小機械構造は、両側に櫛構造をも
つ補償質量体112を備えた中央モーター110を有し
ている。中央モーター110に対し、図示のように、補
償質量体112と櫛構造とを配置することによって、対
称となり、平面内共鳴における駆動と検知の両者を可能
とする。この図示された実施例において、検知電極11
4とトルク電極116は、振動する補償質量体112の
直下に配置されている(図1に示す支持電極22,24
の下にあるものと対向)。
2 to 5 show another example of a tuning fork (tuning fork) rate detecting structure. The gyroscope micromechanical structure shown in FIG. 2 has a central motor 110 with compensating masses 112 having comb structures on both sides. By arranging the compensating mass body 112 and the comb structure with respect to the central motor 110 as shown in the drawing, it becomes symmetrical, and both driving and detection in in-plane resonance are possible. In this illustrated embodiment, the sensing electrode 11
4 and the torque electrode 116 are arranged immediately below the vibrating compensating mass body 112 (support electrodes 22, 24 shown in FIG. 1).
Facing the one below).

【0014】さらに、図2に示すように、多数のトーシ
ョンスプリング118または、たわみ体が、例えば、複
数の対の形で、設けられ、トランスデューサの回転軸と
なる。トーションスプリング118は、装置のセンター
に向け内側に位置するアンカーされた領域120を有
し、これによって応力を軽減し、面の外の剛性を増や
す。アンカーされた領域120を質量体と装置中央へ移
すことによって、1本の長いスプリングに対して、曲が
りが少ない2本の短いビームまたはスプリングを作用さ
せて剛性を増す。同様に、多数の支持スプリング122
が対の形で設けられ、質量体112を両側から支持す
る。
Further, as shown in FIG. 2, a large number of torsion springs 118 or flexible bodies are provided, for example, in the form of a plurality of pairs, and serve as the rotation axis of the transducer. The torsion spring 118 has an anchored region 120 located inward toward the center of the device, which relieves stress and increases out-of-plane stiffness. By moving the anchored region 120 to the mass and center of the device, one long spring is acted upon by two short beams or springs with less bending to increase rigidity. Similarly, a number of support springs 122
Are provided in pairs to support the mass body 112 from both sides.

【0015】図3に示す実施例においては、対称の補償
質量体を設置し、装置の中央から外方へ向けて延び、ア
ンカーされた領域126に達する支持スプリング124
を含む。図示されたレイアウトは、共鳴モードと振動を
セットにした利点があり、製造コントロールが厳密にな
ってチューニングフォークモードをアウトプット傾きモ
ード共鳴振動数から5%外れるようにマッチさせること
ができる。好ましくは、該構造は、駆動ならびに検知共
鳴振動数が5%離れていて、カップリングならびに一致
した非直線性、さらに、約3個の信号のファクターによ
る装置のノイズレシオに対する増加なしに、検知軸にお
ける共鳴に近い機械的ゲインが得られる。
In the embodiment shown in FIG. 3, a symmetric compensating mass is installed and extends outward from the center of the device to a support spring 124 which reaches the anchored region 126.
including. The layout shown has the advantage of a set of resonance modes and vibrations, with tighter manufacturing controls being able to match the tuning fork mode to 5% off the output tilt mode resonance frequency. Preferably, the structure is such that the drive and sense resonance frequencies are 5% apart, and there is no coupling and matched non-linearity, and no increase in the noise ratio of the device due to a factor of about 3 signals. A mechanical gain close to the resonance at is obtained.

【0016】図示のように、図3の実施例は、トルクお
よび検知電極128,130それぞれを組み込んでいる
もので、これら電極は、補償質量体112の下に共通の
重心をもつように作られている。トルク電極128は、
補償質量体112の下のセンターに位置するように作ら
れ、この質量体は、十分なギャップをもって近くに配置
された検知電極130を有している。共通の重心によっ
て、中央の電界がトルク電極によりプルーフ(補償)質
量体へ加えられる力の実質的に対称な線を容易に結果
し、容量的に検知されたアウトプットをより対称にす
る。
As shown, the embodiment of FIG. 3 incorporates torque and sense electrodes 128 and 130, respectively, which are made to have a common center of gravity under the compensating mass 112. ing. The torque electrode 128 is
Made to be centered below the compensating mass 112, this mass has a sensing electrode 130 located nearby with a sufficient gap. Due to the common center of gravity, the central electric field easily results in a substantially symmetrical line of force exerted by the torque electrode on the proof (compensation) mass, making the capacitively sensed output more symmetrical.

【0017】図4,図5および図6は、この発明による
別の実施例を示す。図4は、対称補償質量体ジャイロス
コープ・トランスデューサの片持ち方式を示す。シング
ルのアンカーされた支持ポイント134から延びる1対
のたわみ体132がシングルの支持スプリング136を
介してトランスデューサ要素を支持する。図示された片
持ちの実施例は、ここで述べる装置と同じ機能を有して
いる。
FIGS. 4, 5 and 6 show another embodiment according to the present invention. FIG. 4 shows a cantilever system of a symmetric compensating mass gyroscope transducer. A pair of flexures 132 extending from a single anchored support point 134 support the transducer element via a single support spring 136. The cantilevered embodiment shown has the same functionality as the device described herein.

【0018】図5は、この発明による多数のジャイロス
コープトランスデューサが多数の軸で出力するように作
ることができることを示す。この図示された実施例にお
いては、4つの対称のトランスデューサが設けられて、
二つのチューニングフォークジャイロを位相から180
°振動させる。回転は、X軸とY軸両者について検知さ
れる。このような構造は、極めて直線のスプリング曲が
りとなるモード形状を満たす。
FIG. 5 shows that multiple gyroscope transducers according to the present invention can be made to output on multiple axes. In this illustrated embodiment, four symmetrical transducers are provided,
Two tuning fork gyros 180 out of phase
° Vibrate. Rotation is detected on both the X and Y axes. Such a structure satisfies a mode shape that results in an extremely linear spring bend.

【0019】図6は、コンパクトなスペース内で付加さ
れた水平コンプライアンスを発す実施例を示す。一対の
補償質量体が多数の折り曲げられた支持スプリング14
0を介して取り付けられている。補償質量体それぞれ
は、左右対称のトルクおよび検知電極を有し、前記電極
は、前記したように、下側に共通の重心を有している。
スプリング140は、図6に示すように、または、他の
形状に折り曲げられ、スプリングそれぞれを小型化しな
がら、面内(インプレーン)方向におけるコンプライア
ンスを大きくするものである。
FIG. 6 shows an embodiment which gives added horizontal compliance in a compact space. A pair of compensating masses includes a plurality of bent support springs 14
It is attached through 0. Each compensating mass has a symmetrical torque and sensing electrode, which, as mentioned above, has a common center of gravity on the lower side.
The spring 140 is bent as shown in FIG. 6 or in another shape to increase the compliance in the in-plane direction while reducing the size of each spring.

【0020】図7は、ポリシリコンまたはニッケルや金
のような金属化のいずれかのブリッジ構造技術により作
られた図1の構造の一例を示す。図7は、アッセンブリ
ー16について、たわみ体28,26を通る軸線にそう
が、基板14と面12については、電極54,60を通
る線で切断した断面を示す。図7に示すように、検知電
極54,56は、表面層12の下に示され、酸化層は、
表面層の上に示され、それらは、前記米国特許と特許出
願に開示されているようなフォトリトグラフ技術による
初期処理シーケンスにおいて、基板14の上の酸化層の
選択された孔を介して高強度のボロン拡散を行って形成
され、高導電性P+領域を作るものである。層12の上
に、ブリッジ構造のアッセンブリー16が作られ、該ブ
リッジ構造においては、ピラー28,30が上に持ちあ
げられ、層12とアッセンブリー16との間の領域82
に誘電層または抵抗層が介在するもので、これは、前記
した特許並びに特許出願に開示のフォトリトグラフ・マ
イクロファブリケーション技術手段が利用される。
FIG. 7 shows an example of the structure of FIG. 1 made by a bridge structure technique of either polysilicon or metallization such as nickel or gold. FIG. 7 shows a cross section of the assembly 16 about the axis through the flexures 28, 26, but for the substrate 14 and face 12 taken through the line through the electrodes 54, 60. As shown in FIG. 7, the sensing electrodes 54, 56 are shown below the surface layer 12, and the oxide layer is
Shown above the surface layer, they are of high strength through selected holes in the oxide layer on the substrate 14 in an initial processing sequence by photolithographic techniques as disclosed in the aforementioned US patents and patent applications. Is formed by diffusing boron to form a highly conductive P + region. On top of the layer 12, a bridge-structured assembly 16 is made, in which the pillars 28, 30 are raised and the area 82 between the layer 12 and the assembly 16 is raised.
There is a dielectric layer or a resistance layer in between, which utilizes the photolithographic microfabrication technology means disclosed in the above-mentioned patents and patent applications.

【0021】アッセンブリー16を金属化処理する場合
は、まず最初、層12の上面と領域82におけるスペー
サの上にメッキ層が施され、ついで、電鋳工程が使用さ
れてアッセンブリー16、接点34,32および支持ピ
ラー28,30が電気めっきされ、同様に、類似のブリ
ッジング技術によって、接点リード線および支持体5
0,52,48,44,46にそって駆動ならびに被駆
動電極40,42および36,38を形成する。めっき
後、電気接触アンダーレイヤーがエッチングされて、図
1に示す隔離された金属構造体が残される。
In the case of metallizing the assembly 16, first a plating layer is applied on the upper surface of the layer 12 and on the spacers in the region 82, then an electroforming process is used to assemble the assembly 16, the contacts 34, 32. And the support pillars 28, 30 are electroplated, also by similar bridging techniques, contact leads and supports 5
Drive and driven electrodes 40, 42 and 36, 38 are formed along the 0, 52, 48, 44, 46. After plating, the electrical contact underlayer is etched, leaving the isolated metal structure shown in FIG.

【0022】ポリシリコン構成の場合、前記図示の例と
同様に、フォトリトグラフ技術を用いた同様の加工処理
が行われるが、金属に形成の要素を同じパターンのポリ
シリコンのスパッタ拡散に置き換える。
In the case of the polysilicon structure, similar processing using the photolithographic technique is performed as in the above-described example, but the element formed on the metal is replaced with the sputter diffusion of the polysilicon having the same pattern.

【0023】重り74,76は、振動要素18,20と
一体の構造または別体の構造であってもよく、別体の場
合は、シリコン、ポリシコン、金属化処理または公知の
高密度重りエレメントから作られる。
The weights 74,76 may be integral with or separate from the vibrating elements 18,20, if they are separate from silicon, polysilicon, metallized or known high density weight elements. Made

【0024】図8を参照すると、図8には、別構造の櫛
形駆動チューニングフォーク慣性率センサーが示されて
いるもので、図1に示されたものと同じ要素には、図1
のものと同一の符号に符号’を付し、説明を省略する。
図9は、図7におけると同様のセクションで切断した図
8の実施例の断面図である。図8の実施例のものは、マ
イクロメカニカル製造技術により製造されたもので、シ
ングルの半導体チップにボロンP+ドーパントの選択的
拡散で作られている。基板14においては、検知電極5
4’,60’が拡散されたオリジナルの表面層12’の
上に、エピタキシャル成長された単層または複層のシリ
コン層13が存在し、そこにアッセンブリー16’が設
けられている。アッセンブリー16’を作るには、選択
的拡散により、振動要素18’,20’、支持電極2
2’,24’、被駆動電極38’,36’、さらには、
駆動電極40’,42’および支持電極44’,46’
のパターンで作られる。別個の浅い拡散を用いて、たわ
み体26’,28’およびエピタキシャル成長の層13
への、それらの延長部と支持体29’,30’が作られ
る。金属化処理部32’,34’は、支持体29’,3
0’を介してアッセンブリー16’へ通電することで作
られる。拡散処理の後、選択的エッチング技術を用い
て、アッセンブリー16’をエピタキシャル層13から
リリーズし、図示のようにピット84を残す。
Referring to FIG. 8, FIG. 8 shows a comb drive tuning fork inertial ratio sensor having a different structure, and the same elements as those shown in FIG.
The same reference numerals as those in FIG.
9 is a cross-sectional view of the embodiment of FIG. 8 taken along the same section as in FIG. The embodiment of FIG. 8 is manufactured by a micromechanical manufacturing technique, and is formed by selective diffusion of boron P + dopant in a single semiconductor chip. On the substrate 14, the detection electrode 5
An epitaxially grown single-layer or multi-layer silicon layer 13 is present on the original surface layer 12 'in which 4', 60 'are diffused, and an assembly 16' is provided there. To make the assembly 16 ', the vibrating elements 18', 20 ', the support electrode 2 are produced by selective diffusion.
2 ', 24', driven electrodes 38 ', 36', and further,
Drive electrodes 40 ', 42' and support electrodes 44 ', 46'
Made with a pattern. Using the shallow shallow diffusion, the flexures 26 ', 28' and the epitaxially grown layer 13 are used.
To those extensions and supports 29 ', 30'. The metallization processing parts 32 ′ and 34 ′ are the supports 29 ′ and 3
It is made by energizing the assembly 16 'through 0'. After the diffusion process, the assembly 16 'is released from the epitaxial layer 13 using a selective etching technique, leaving pits 84 as shown.

【0025】駆動電極と被駆動電極36,38,40,
42,36’,38’,40’,42’は、図11に示
すように、ボロン拡散で作るとき、拡散部分88によっ
て示されるように、角がとれて若干丸くなった断面形状
になる。角を作るには、図12に示すように、反応イオ
ンエッチングによって作るもので、例えば、高密度P+
ボロンドーパントのシングルの拡散を作り、領域1
8’,44’および介在ゾーン90を形成する。ついで
反応性イオンエッチングを利用し、フォトリトグラフに
より露光されたジグザグパターン92を用いて、駆動電
極40’と被駆動電極36’とに分けられるものの間の
領域を腐食する。これによって、駆動電極と被駆動電極
との間が接近し、それらの容量が大きく増大し、さら
に、重要なことには、例えば、振動要素18’と支持駆
動電極44’との間の相対振動モーションをもつ容量に
おける変動が大きくなる。これによって、振動要素1
8,18’,20,20’へカップリングする力がより
効果的なものとなる。また、上記図示の製造技術によ
り、振動要素18,18’,20,20’をバルキーで
重いものにすることができ、これは、垂直の大部分と、
プレーナーコンポーネンツの脱落なしに、質量体74,
74’,76,76’へ分け与えることができる付加的
な質量体によるものである。この結果、このように作ら
れた装置のノイズレシオに対する感度又はシグナルが改
良される。
Driving electrodes and driven electrodes 36, 38, 40,
42, 36 ′, 38 ′, 40 ′, 42 ′, when made by boron diffusion, as shown in FIG. 11, have cross-sectional shapes that are sharpened and slightly rounded, as indicated by diffusion portion 88. The corners are formed by reactive ion etching as shown in FIG. 12, for example, high density P +
Create a single diffusion of boron dopant, region 1
8 ', 44' and an intervening zone 90 are formed. Then, using reactive ion etching, a zigzag pattern 92 exposed by photolithography is used to corrode the area between what is divided into the drive electrode 40 'and the driven electrode 36'. This brings the drive and driven electrodes closer together, greatly increasing their capacitance, and more importantly, for example, the relative vibration between the vibrating element 18 'and the supporting drive electrode 44'. Greater variation in capacity with motion. Thereby, the vibrating element 1
The coupling force to 8, 18 ', 20, 20' becomes more effective. Also, the manufacturing technique illustrated above allows the vibrating elements 18, 18 ', 20, 20' to be bulky and heavy, which is mostly vertical and
Without dropping the planar components, the mass 74,
It is due to an additional mass that can be divided into 74 ', 76, 76'. As a result, the sensitivity or signal to noise ratio of the device thus produced is improved.

【0026】図10には、図8で平面図が示されている
装置の製造のための他の例が示されている。この装置
は、誘電層92に底部不動態化した第1の基板14”
(前記部分と同じものであるものには、符号”を付す)
の基板ウエルディングから作られる。上面層12”は、
検知電極および/またはトルク電極54”,60”およ
び図示されていないそれらのものを有する。これらは、
基板14”の面12”の酸化層94を介して露光され
る。この時点で、シリコン基板96の上面で高度にドー
プされたP+層98を有する第2のシリコン基板が誘電
層94に面接合される。前記層98は、ボンディングの
とき、基板96の全面に延びるが、図では、完成された
構造の最終的な寸法の状態で示してある。ついで、基板
96がエッチングされる。層98には、金属化領域10
0,102が形成され、該領域にわたりアルミ化された
層104,106がめっきされ、シリコン基板96がエ
ッチングされた後に残って、高度にドープされた層98
との電気接点になる。その後、層98は、パターン化さ
れて、振動要素18’,20’、支持電極22”,2
4”およびたわみ体28”,30”、被駆動フィンガー
36,36”、さらには、駆動フィンガー40”,4
2”および重り74”,76”を備えるサスペンドされ
たアッセンブリー16”となる。
FIG. 10 shows another example for the manufacture of the device whose plan view is shown in FIG. This device comprises a first substrate 14 ″ with a bottom passivated dielectric layer 92.
(Symbols that are the same as the above parts are marked with a symbol ")
Made from the substrate welding. The top layer 12 "is
It has sensing electrodes and / or torque electrodes 54 ", 60" and those not shown. They are,
It is exposed through the oxide layer 94 on the surface 12 ″ of the substrate 14 ″. At this point, a second silicon substrate having a highly doped P + layer 98 on top of the silicon substrate 96 is face bonded to the dielectric layer 94. The layer 98 extends over the entire surface of the substrate 96 during bonding, but is shown in the final dimension of the completed structure in the figure. The substrate 96 is then etched. Layer 98 has metallized regions 10
0, 102 are formed, aluminized layers 104, 106 are plated over the area, and remain after the silicon substrate 96 is etched to leave a highly doped layer 98.
It becomes an electrical contact with. Thereafter, the layer 98 is patterned to provide vibrating elements 18 ', 20', support electrodes 22 ", 2 '.
4 "and flexures 28", 30 ", driven fingers 36, 36", and further drive fingers 40 ", 4".
This results in a suspended assembly 16 "with 2" and weights 74 ", 76".

【0027】上記した各種の実施例は、検知し、トルク
を与えるセパレートされた電極をもつ構造になっている
が、各プルーフマスについて電極を一つとし、フリケン
シー複合多重化によりトルク機能と検知機能の両者を発
揮させるようにすることもできる。
Although the various embodiments described above have a structure having separate electrodes for sensing and giving torque, one electrode is provided for each proof mass, and the torque function and the sensing function are provided by frequency compound multiplexing. It is also possible to bring out both of the above.

【0028】さらに、前記の実施例並びに引用した参考
技術においては、クローズドループシステムに関して述
べたが、前記したジャイロスコープトランスデューサの
各種の実施例が、トルクをリバランスさせる必要をなく
すために、オープンループで操作可能なものであること
は、当業者に明らかである。そのような操作は、ダイナ
ミックレンジを限定するが、装置の操作や電子回路など
のコントロールが簡単になる。
Further, although the above embodiments and the referenced references refer to closed loop systems, the various embodiments of the gyroscope transducers described above are open loop in order to eliminate the need for torque rebalancing. It will be apparent to those skilled in the art that it can be operated with. Such an operation limits the dynamic range, but simplifies the operation of the device and the control of electronic circuits.

【0029】前記した実施例は、この発明を理解するた
めであって、この発明を限定するものではない。特許請
求の範囲を著しく逸脱しない限り、変形、付加などは、
すべて、この発明の技術的範囲に包含されるものであ
る。
The above-mentioned embodiments are for the purpose of understanding the present invention and not for limiting the present invention. Modifications, additions, etc. may be made without departing from the scope of the claims.
All are included in the technical scope of the present invention.

【0030】[0030]

【発明の効果】この発明は、慣性レートセンサーとし
て、すぐれた効果を発揮する。
The present invention exerts excellent effects as an inertial rate sensor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 この発明の一つの実施例におけるマイクロメ
カニカル(微小作動機械構造)櫛形駆動チューニングフ
ォーク慣性率(イナーシャルレート)センサーの略図的
平面図。
FIG. 1 is a schematic plan view of a micromechanical (microactuated mechanical structure) comb drive tuning fork inertial rate sensor according to an embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の他の実施例におけるマイクロメカ
ニカル(微小作動機械構造)櫛形駆動チューニングフォ
ーク慣性率(イナーシャルレート)センサーの略図的平
面図。
FIG. 2 is a schematic plan view of a micromechanical (microactuated mechanical structure) comb drive tuning fork inertial rate sensor according to another embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の他の実施例におけるマイクロメカ
ニカル(微小作動機械構造)櫛形駆動チューニングフォ
ーク慣性率(イナーシャルレート)センサーの略図的平
面図。
FIG. 3 is a schematic plan view of a micromechanical (microactuated mechanical structure) comb drive tuning fork inertial rate sensor according to another embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の他の実施例におけるマイクロメカ
ニカル(微小作動機械構造)櫛形駆動チューニングフォ
ーク慣性率(イナーシャルレート)センサーの略図的平
面図。
FIG. 4 is a schematic plan view of a micromechanical (microactuated mechanical structure) comb drive tuning fork inertial rate sensor according to another embodiment of the present invention.

【図5】 この発明の他の実施例におけるマイクロメカ
ニカル(微小作動機械構造)櫛形櫛形チューニングフォ
ーク慣性率(イナーシャルレート)センサーの略図的平
面図。
FIG. 5 is a schematic plan view of a micromechanical comb-shaped tuning fork inertial rate sensor according to another embodiment of the present invention.

【図6】 この発明の他の実施例におけるマイクロメカ
ニカル(微小作動機械構造)櫛形駆動チューニングフォ
ーク慣性率(イナーシャルレート)センサーの略図的平
面図。
FIG. 6 is a schematic plan view of a micromechanical (microactuated mechanical structure) comb drive tuning fork inertial rate sensor according to another embodiment of the present invention.

【図7】 図1の構造の要部切断側面図。7 is a cutaway side view of a main part of the structure of FIG.

【図8】 この発明の他の実施例におけるマイクロメカ
ニカル(微小作動機械構造)櫛形駆動チューニングフォ
ーク慣性率(イナーシャルレート)センサーの略図的平
面図。
FIG. 8 is a schematic plan view of a micromechanical (microactuated mechanical structure) comb drive tuning fork inertial rate sensor according to another embodiment of the present invention.

【図9】 図8に示された櫛形駆動チューニングフォー
ク慣性率(イナーシャルレート)センサーの構造の要部
切断側面図。
9 is a side cutaway view of a main part of the structure of the comb drive tuning fork inertial rate (inertial rate) sensor shown in FIG. 8;

【図10】 この発明の他の実施例におけるマイクロメ
カニカル(微小作動機械構造)櫛形チューニングフォー
ク慣性率(イナーシャルレート)センサーのの構造の要
部切断側面図。
FIG. 10 is a cutaway side view of the structure of a micromechanical (microactuated mechanical structure) comb tuning fork inertial rate (inertial rate) sensor according to another embodiment of the present invention.

【図11】 電極製造のための電極の一つの形態を示す
断面図。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing one form of an electrode for manufacturing the electrode.

【図12】 この発明の一つの製造工程により、櫛の歯
状のフィンガーをもつ駆動電極と被駆動電極を作る工程
における説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram in a step of forming a driving electrode and a driven electrode having comb-teeth-shaped fingers by one manufacturing step of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12……シリコン基板の面 14……シリコン基板 16……回転構造体(アッセンブリー) 18……第1の振動要素 20……第2の振動要素 22,24……支持電極 26,28……たわみ体 29,30……支持ピラー 32,34……面電極 36,38……被駆動電極フィンガー 40,42……駆動電極 48……電気パス 50,52……電気接点 54,56,58,60……検知電極 62……バイアス 64,66,68,70……接点 72……検知電子回路 74,76……質量体 78,80……応力除去(軽減)スロット 90……ゾーン 92……ジグザグパターン 96……シリコン基板 98……P+層 100,102……金属化領域 104,104……アルミ化された層 110……中央モーター 112……補償質量体 114……検知電極 116……トルク電極 118……トーションスプリング 120……アンカーされた領域120 122……支持スプリング 130……検知電極 132……たわみ体 134……支持ポイント 136……支持スプリング 140……支持スプリング 12 ... Silicon substrate surface 14 ... Silicon substrate 16 ... Rotating structure (assembly) 18 ... First vibrating element 20 ... Second vibrating element 22, 24 ... Support electrode 26, 28 ... Deflection Body 29, 30 ... Support pillar 32, 34 ... Surface electrode 36, 38 ... Driven electrode finger 40, 42 ... Drive electrode 48 ... Electrical path 50, 52 ... Electrical contact 54, 56, 58, 60 ...... Detection electrode 62 …… Bias 64,66,68,70 …… Contact 72 …… Detection electronic circuit 74,76 …… Mass body 78,80 …… Stress relief (reduction) slot 90 …… Zone 92 …… Zigzag Pattern 96 ... Silicon substrate 98 ... P + layer 100, 102 ... Metallized region 104, 104 ... Aluminized layer 110 ... Central motor 112 ... Compensating mass 114 ... Sensing electrodes 116 ...... torque electrode 118 ...... torsion spring 120 ...... anchored regions 120 122 ...... support spring 130 ...... sensing electrode 132 ...... flexure 134 ...... support point 136 ...... support spring 140 ...... support spring

フロントページの続き (72)発明者 マーク エス.ワインバーグ アメリカ合衆国 02192 マサチューセッ ツ州 ニーダム ブロード メドウ ロー ド 119Continuation of front page (72) Inventor Mark S. Weinberg United States 02192 Needham Broad Meadow Road 119 Massachusetts

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記の構成からなる慣性レートセンサ
ー:第1の軸まわりを回転するように架設支持され、前
記第1の軸と実質的に直交する方向へ振動するように適
している重りをつけられた第1の要素;前記支持された
要素から振動方向へ突出している複数の被駆動電極の
組;組になっている前記複数の被駆動電極と接触せずに
噛み合う複数の駆動電極の組;前記架設されている要素
を介して、前記被駆動電極の組と反対の極性信号をもつ
前記駆動電極の組とに接触して、前記架設された要素の
振動を誘導する振動駆動源;前記架設された要素に対面
する位置に配置された多数の位置センサーであり、該位
置センサーと前記架設された要素との間のスペースが前
記軸回りを回転する前記要素の回転で変化する多数の位
置センサー;前記架設された要素に対し、前記検知電極
を励磁する電気信号源;および前記軸まわりの前記要素
の回転に伴い変化するを受けるために、前記多数の検知
電極の少なくとも一部の検知電極に応答する信号センサ
ー。
1. An inertial rate sensor having the following structure: a weight that is erected and supported so as to rotate about a first axis and that is suitable for vibrating in a direction substantially orthogonal to the first axis. An attached first element; a set of a plurality of driven electrodes protruding in the vibration direction from the supported element; a plurality of drive electrodes that mesh without contacting the plurality of driven electrodes in the set A set; a vibration driving source that contacts the set of driven electrodes and the set of drive electrodes having a polarity signal opposite to the set of driven electrodes through the installed elements to induce vibration of the installed elements; A large number of position sensors arranged at positions facing the erected element, wherein a space between the position sensor and the erected element is changed by rotation of the element rotating around the axis. Position sensor; installed above An electrical signal source that excites the sensing electrodes, and a signal responsive to at least some sensing electrodes of the plurality of sensing electrodes to undergo a change with rotation of the element about the axis. sensor.
【請求項2】 前記回転軸の反対側において、前記第1
の架設された要素と実質的に平行に延びている第2の架
設支持され、重さが付けられた振動要素を含み、該第2
の振動要素は、該要素の振動を誘導するために、前記駆
動源に接続する前記第1の駆動電極群に対応する第2の
駆動電極群にかみ合う前記第1の被駆動電極群に対応す
る第2の被駆動電極を有しているものである請求項1の
慣性レートセンサー。
2. On the opposite side of the rotating shaft, the first
A second suspended supported weighted vibrating element extending substantially parallel to the suspended element of the
Vibrating element corresponds to the first driven electrode group engaged with the second driving electrode group corresponding to the first driving electrode group connected to the driving source in order to induce the vibration of the element. The inertial rate sensor according to claim 1, which has a second driven electrode.
【請求項3】 下記の構成からなる微小構造の櫛形駆動
チューニングフォーク:基板と;前記基板上に構成され
たアッセンブリーとの構成であって、このアッセンブリ
ーは、以下のような要素を有しているもの;平行に位置
している第1と第2の長い振動要素であって、これら振
動要素は、第1と第2の支持電極により、両端部で結合
されていて、平行な両要素の間を通る回転軸に対して平
行に位置している第1と第2の振動要素;前記回転軸に
そって、前記第1と第2の振動要素から離れて前記基板
への取り付け位置に向かい、前記第1と第2の支持電極
から延びている第1と第2のたわみ体であって、前記第
1と第2の支持電極ならびに前記第1と第2の振動要素
とを前記回転軸を軸として回転できるように構成した第
1と第2のたわみ体;前記第1と第2の振動要素にそれ
ぞれ取り付けられた第1と第2の重り;前記回転軸に直
交する方向に突出した複数の被駆動電極を有する前記第
1と第2の振動要素;前記第1と第2の振動要素の被駆
動電極の間に重なり合うように延びている第1と第2の
駆動電極であり、これら第1と第2の駆動電極は、前記
基板に構造的には取り付けられているが、電気的に絶縁
されている第1と第2の駆動電極;および前記支持電極
の下で、前記回転軸から離れた位置で、前記基板に設け
られている複数の検知電極。
3. A comb-shaped driving tuning fork having a microstructure having the following structure: a substrate; and an assembly formed on the substrate, the assembly having the following elements. A first and a second long oscillating element which are located in parallel, said oscillating element being connected at both ends by a first and a second supporting electrode, between the two parallel elements First and second vibrating elements positioned parallel to a rotation axis passing through; along the rotation axis, away from the first and second vibrating elements toward a mounting position on the substrate; First and second flexures extending from the first and second support electrodes, wherein the first and second support electrodes and the first and second vibrating elements are connected to the rotary shaft. First and second flexible bodies configured to be rotatable as axes First and second weights attached to the first and second vibrating elements, respectively; the first and second vibrating elements having a plurality of driven electrodes protruding in a direction orthogonal to the rotation axis; The first and second drive electrodes extend so as to overlap between the driven electrodes of the first and second vibrating elements, and the first and second drive electrodes are structurally arranged on the substrate. Attached to but electrically isolated first and second drive electrodes; and a plurality of sensings provided on the substrate below the support electrodes and away from the axis of rotation. electrode.
【請求項4】 前記振動要素、前記被駆動電極、前記駆
動電極、前記重り、前記支持電極ならびに前記たわみ体
は、導電性シリコン、導電性ポリシリコンおよび、めっ
き金属からなるグループから選ばれたマテリアルからな
るものである請求項3の櫛形駆動チューニングフォー
ク。
4. The vibrating element, the driven electrode, the drive electrode, the weight, the support electrode and the flexure are materials selected from the group consisting of conductive silicon, conductive polysilicon, and plated metal. The comb-shaped drive tuning fork according to claim 3, wherein
【請求項5】 前記めっき金属は、ニッケルと金からな
るグループから選ばれたものである請求項4の櫛形駆動
チューニングフォーク。
5. The comb drive tuning fork of claim 4, wherein the plated metal is selected from the group consisting of nickel and gold.
【請求項6】 前記フレームが誘電表面シリコン基板か
らなり、前記駆動電極と前記たわみ体が前記基板の誘電
表面に取り付けられている請求項4の構造。
6. The structure of claim 4, wherein the frame comprises a dielectric surface silicon substrate and the drive electrodes and the flexures are attached to the dielectric surface of the substrate.
【請求項7】 前記たわみ体の取り付け部位に近接し
て、前記支持電極の内部に応力除去、軽減スリットが設
けてある請求項4の構造。
7. The structure according to claim 4, wherein a stress relieving / relieving slit is provided inside the supporting electrode in the vicinity of the mounting portion of the flexible body.
【請求項8】 前記複数の検知電極が前記誘電表面の下
で前記シリコン基板に拡散された領域を含む請求項6の
構造。
8. The structure of claim 6, wherein the plurality of sensing electrodes includes a region diffused into the silicon substrate below the dielectric surface.
【請求項9】 前記駆動回路に取り付けられ、前記たわ
み体を介して、被駆動電極を励起し、前記振動要素を前
記回転軸に対し直交する方向で振動させる電気駆動エネ
ルギー源と;前記複数の検知電極と前記第1と第2の支
持電極に接続し、振動時、前記振動要素に作用する慣性
率に応じて、前記回転軸を軸として回転する前記第1と
第2の支持電極の回転を示す検知信号源と検知信号セン
サーと;を含む請求項3の構造。
9. An electric drive energy source, which is attached to the drive circuit, excites a driven electrode through the flexure body, and vibrates the vibrating element in a direction orthogonal to the rotation axis; Rotation of the first and second support electrodes, which are connected to the detection electrode and the first and second support electrodes, and rotate about the rotation axis as an axis according to an inertia factor acting on the vibrating element during vibration. 4. The structure of claim 3 including a sense signal source and a sense signal sensor;
【請求項10】 前記第1と第2の支持電極と、前記複
数の検知電極の少なくとも一部と接続し、前記第1と第
2の支持電極の回転を示す検知された信号に応答して前
記第1と第2の支持電極を所定のポジションにトルクさ
せるトルク電気エネルギーの源を備える請求項9の構
造。
10. The first and second support electrodes are connected to at least a portion of the plurality of sensing electrodes and are responsive to a sensed signal indicative of rotation of the first and second support electrodes. 10. The structure of claim 9, comprising a source of torque electrical energy that torques the first and second support electrodes into position.
【請求項11】 下記の工程を含む慣性レートを検知す
るための櫛形駆動チューニングフォークを製造する方
法;シリコン基板を用意する工程;前記基板の面に複数
の検知電極を形成する工程であって、前記電極は、互い
に電気的に絶縁されていて、前記基板の面の部分を介し
て電気的に接触可能なものである前記検知電極を形成す
る工程;前記複数の検知電極を有する前記基板の面にわ
たり、軸まわりを回転するたわみ体により、両端が第1
と第2の支持電極により支持されている第1と第2の振
動要素のアッセンブリーを支持させる工程であって、前
記第1と第2の振動要素は、前記回転軸の両側にそって
離れて位置し、該振動要素の一方の側に第1と第2の被
駆動電極を有し、他方の側に第1と第2の質量体を有し
ているものである前記振動要素を支持させる工程;およ
び前記振動要素の前記第1と第2の被駆動電極と互いに
櫛の歯状になってかみ合う第1と第2の駆動電極および
前記第1と第2のたわみ体のための電気接点とを前記基
板に形成する工程。
11. A method of manufacturing a comb-shaped drive tuning fork for detecting an inertial rate, including the steps of: preparing a silicon substrate; forming a plurality of detection electrodes on a surface of the substrate; Forming the sensing electrode, the electrodes being electrically insulated from each other and capable of being electrically contacted through a portion of the surface of the substrate; the surface of the substrate having the plurality of sensing electrodes The flexible body that rotates around the axis,
And a step of supporting the assembly of the first and second vibrating elements supported by the second supporting electrode, wherein the first and second vibrating elements are separated along both sides of the rotating shaft. And supporting the vibrating element, which is located and has first and second driven electrodes on one side of the vibrating element and first and second mass bodies on the other side. And; electrical contacts for the first and second drive electrodes of the vibrating element and the first and second driven electrodes and the first and second driven electrodes of the vibrating element, which mesh with each other in a comb-teeth shape. And forming on the substrate.
【請求項12】 前記振動要素のアッセンブリーの支持
工程が以下の工程を含む請求項11の方法;複数の前記
検知電極の上に半導体層を成長させる工程;前記成長層
の面内に前記振動要素アッセンブリーを形成する工程;
および前記アッセンブリーを回転させるために、前記第
1と第2のたわみ体を残して、前記アッセンブリーを前
記成長層から遊離させる工程。
12. The method of claim 11, wherein the step of supporting the vibrating element assembly includes the steps of: growing a semiconductor layer on a plurality of the sensing electrodes; Forming an assembly;
And leaving the first and second flexures to release the assembly from the growth layer in order to rotate the assembly.
【請求項13】 前記成長工程がシリコン層をエピタキ
シャル成長させる工程を含む請求の範囲12の方法。
13. The method of claim 12 wherein said growing step comprises epitaxially growing a silicon layer.
【請求項14】 前記基板形成工程が前記基板と、前記
成長層の面における前記第1と第2のたわみ体に対応す
るエッチングレジストがドープされた領域を作る工程を
含む請求項12の方法。
14. The method of claim 12, wherein said step of forming a substrate includes the step of forming a region of said substrate and an etch resist corresponding to said first and second flexures on the surface of said growth layer.
【請求項15】 前記遊離の工程が前記のように形成さ
れたアッセンブリーを区画する領域を除いて前記成長層
をエッチングする工程を含む請求項12の方法。
15. The method of claim 12 wherein the step of liberating comprises etching the growth layer except in regions defining the assembly thus formed.
【請求項16】 前記エッチング抵抗部分が前記成長層
の面にボロンを拡散して作られる請求項14の方法。
16. The method of claim 14 wherein said etch resistant portion is made by diffusing boron in the plane of said growth layer.
【請求項17】 前記支持工程が前記複数の検知電極を
含むシリコンの面の上に、前記アッセンブリーとしてブ
リッジ構造を形成する工程を含む請求項11の方法。
17. The method of claim 11, wherein said supporting step includes the step of forming a bridge structure as said assembly on a surface of silicon containing said plurality of sensing electrodes.
【請求項18】 前記ブリッジ形成工程が、エッチング
レジスト・ポリシリコンまたはシリコンのブリッジ構造
を形成する工程を含み、駆動電極形成工程が、エッチン
グレジスト・ポリシリコンまたはシリコンの駆動電極を
形成する工程を含む請求項17の方法。
18. The bridge forming step includes a step of forming a bridge structure of etching resist polysilicon or silicon, and the drive electrode forming step includes a step of forming a drive electrode of etching resist polysilicon or silicon. The method of claim 17.
【請求項19】 前記駆動電極形成工程と、前記ブリッ
ジ形成工程との両者がニッケルおよび金からなるグルー
プから選ばれた金属で、前記ブリッジ構造と駆動電極と
を作る工程を含む請求項17の方法。
19. The method of claim 17, wherein both the step of forming the drive electrode and the step of forming the bridge include the step of making the bridge structure and the drive electrode with a metal selected from the group consisting of nickel and gold. .
【請求項20】 下記の工程からなるレートセンサー用
途に使用される櫛形被駆動チューニングフォーク構造体
を形成する方法:平らな面を有するシリコン基板を作る
工程;前記の平らな面に絶縁層開口を介して複数の検知
電極を形成する工程;内部にエッチングレジスト・ディ
フューザントが拡散された平らな面をもつ第2のシリコ
ン基板を作る工程;前記第1と第2の基板を平らな面同
士で接合する工程;前記第1の基板の前記絶縁層の領域
に延び、回転軸を中に挟んで互いに平行な状態で間隔を
おいて向き合う、電極要素で支持された振動要素を備え
るアッセンブリーを前記拡散層に形成する工程であっ
て、前記回転軸は、前記たわみ体を通り、前記振動要素
は、それぞれの一つの側面に質量体を有し、その反対の
それぞれの側面に第1の組と第2の組として複数の被駆
動電極を有しているもので、前記電極は、櫛の歯状の複
数のフィンガーを有しているものであり;および前記拡
散層内に、前記アッセンブリーと機構的に分離された状
態で、前記被駆動電極のフィンガーの間に入り込むフィ
ンガーをもつ複数の駆動電極を形成する工程。
20. A method of forming a comb driven tuning fork structure used in a rate sensor application comprising the steps of: forming a silicon substrate having a flat surface; forming an insulating layer opening in the flat surface. Forming a plurality of sensing electrodes via the above; forming a second silicon substrate having a flat surface in which an etching resist diffuser is diffused; forming the first and second substrates between the flat surfaces A step of joining; the diffusion of an assembly including vibrating elements supported by electrode elements, which extend in a region of the insulating layer of the first substrate and face each other in parallel with each other with a rotation axis interposed therebetween. Forming a layer, wherein the rotary shaft passes through the flexible body, the vibrating element has a mass body on one side surface thereof, and a first mass is formed on each of the opposite side surfaces thereof. And a plurality of driven electrodes as a second set, the electrodes having a plurality of comb-teeth-shaped fingers; and in the diffusion layer, Forming a plurality of drive electrodes having fingers that interpose between the fingers of the driven electrodes in a state mechanically separated from the assembly.
【請求項21】 前記支持工程が下記の工程を含む請求
項11の方法:平らな面を有する第2のシリコン基板に
エッチングレジスト拡散層を形成する工程;前記複数の
検知電極を囲む前記第1のシリコン基板にわたり誘電層
を形成する工程;前記拡散層を前記第2と第1の基板そ
れぞれの前記誘電層へボンドする工程;および前記第2
のシリコン基板拡散層を選択的にエッチングすることに
より、前記複数の検知電極に重なる部分の前記拡散層に
前記アッセンブリーが形成される工程。
21. The method of claim 11, wherein the supporting step comprises the steps of: forming an etching resist diffusion layer on a second silicon substrate having a flat surface; the first electrode surrounding the plurality of sensing electrodes. Forming a dielectric layer over the silicon substrate of step; bonding the diffusion layer to the dielectric layer of each of the second and first substrates; and the second.
Selectively etching the silicon substrate diffusion layer, the step of forming the assembly in the diffusion layer at a portion overlapping the plurality of sensing electrodes.
【請求項22】 前記アッセンブリーの領域に前記第2
の半導体基板のすべてを実質的になくす工程を含む請求
項20又は21の方法。
22. The second portion is provided in the area of the assembly.
22. The method of claim 20 or 21 including the step of substantially eliminating all of the semiconductor substrate of.
【請求項23】 金属化された電気接点を前記アッセン
ブリーに設ける工程を含む請求項22の方法。
23. The method of claim 22 including the step of providing metalized electrical contacts to the assembly.
【請求項24】 下記工程によって、前記被駆動電極お
よび駆動電極フィンガーの少なくとも一つを形成する工
程を含む請求項11または20の方法:前記アッセンブ
リーにおける前記駆動電極と被駆動電極形成の領域に、
電気導通領域を形成する工程;および反応性イオンエッ
チングにより前記電気導通領域を処理し、前記駆動電極
と前記被駆動電極とに分離する工程。
24. The method according to claim 11 or 20, including the step of forming at least one of the driven electrode and the driving electrode finger by the following steps: in the region of the assembly of the driving electrode and the driven electrode in the assembly.
Forming an electrically conductive region; and treating the electrically conductive region by reactive ion etching to separate the drive electrode and the driven electrode.
【請求項25】 前記第1の重り要素を、少なくとも半
導体質量体に対する一端でアンカーされた少なくとも一
つの部分的たわみ体に取り付け支持する少なくとも一つ
の支持スプリングを備えている請求項1の慣性レートセ
ンサー。
25. The inertial rate sensor of claim 1 including at least one support spring mounting and supporting said first weight element to at least one partial flexure anchored at least at one end to the semiconductor mass. .
【請求項26】 前記少なくとも一つの支持スプリング
が折り曲げられて、より大きなコンプライアンスをもつ
請求項25の慣性レートセンサー。
26. The inertial rate sensor of claim 25, wherein said at least one support spring is folded to provide greater compliance.
JP06026017A 1994-01-28 1994-01-28 Inertial rate sensor Expired - Lifetime JP3077077B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP06026017A JP3077077B2 (en) 1994-01-28 1994-01-28 Inertial rate sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP06026017A JP3077077B2 (en) 1994-01-28 1994-01-28 Inertial rate sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07218268A true JPH07218268A (en) 1995-08-18
JP3077077B2 JP3077077B2 (en) 2000-08-14

Family

ID=12181934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP06026017A Expired - Lifetime JP3077077B2 (en) 1994-01-28 1994-01-28 Inertial rate sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3077077B2 (en)

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1047972A (en) * 1996-05-03 1998-02-20 Robert Bosch Gmbh Micro mechanical rotating speed sensor
JP2000009471A (en) * 1998-06-18 2000-01-14 Aisin Seiki Co Ltd Angular velocity sensor
US6134961A (en) * 1998-06-24 2000-10-24 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Angular velocity sensor
JP2000337884A (en) * 1999-03-25 2000-12-08 Murata Mfg Co Ltd Angular velocity sensor
JP2001194154A (en) * 2000-01-12 2001-07-19 Ngk Insulators Ltd Vibrator, vibrator supporting structure, vibrating gyroscope and linear accelerometer
JP2003501922A (en) * 1999-06-07 2003-01-14 アストラゼネカ・アクチエボラーグ Electronic device
JP2003510573A (en) * 1999-09-24 2003-03-18 ザ・チャールズ・スターク・ドレイパー・ラボラトリー・インコーポレイテッド Microassembled tuning fork gyroscope and associated three-axis inertial measurement system for detecting out-of-plane rotation
US6543285B2 (en) 2000-02-15 2003-04-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Physical quantity detector apparatus
US6742390B2 (en) 2002-01-10 2004-06-01 Murata Manufacturing Co., Ltd. Angular velocity sensor
KR100493149B1 (en) * 1999-01-15 2005-06-02 삼성전자주식회사 Symmetrical Z-axis gyroscope and fabricating method thereof
KR100506074B1 (en) * 1999-01-15 2005-08-04 삼성전자주식회사 Decoupled Z-axis gyroscope and fabricating method thereof
JP2006138855A (en) * 2004-11-12 2006-06-01 Ind Technol Res Inst Rotation measuring apparatus and fabricating method
EP1762823A2 (en) 2005-09-07 2007-03-14 Hitachi, Ltd. Combined sensor and its fabrication method
JP2007155489A (en) * 2005-12-05 2007-06-21 Hitachi Ltd Inertial sensor
JP2008122371A (en) * 2006-10-16 2008-05-29 Honeywell Internatl Inc Force rebalancing and parametric amplification for mems inertial sensor
EP1930692A2 (en) 2000-07-07 2008-06-11 Murata Manufacturing Co. Ltd. Angular velocity and acceleration measuring device
WO2009107573A1 (en) * 2008-02-25 2009-09-03 アルプス電気株式会社 Angular velocity sensor
JP2010513888A (en) * 2006-12-19 2010-04-30 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Accelerometer with comb-like electrode
JP2010151825A (en) * 2010-02-05 2010-07-08 Seiko Epson Corp Vibrator, support structure of vibrator, vibration type gyroscope, and linear acceleration meter
JP2012519267A (en) * 2009-02-27 2012-08-23 センサーダイナミックス ゲーエムベーハー Micromachine sensor (MEMS)
US9243908B2 (en) 2012-04-02 2016-01-26 Seiko Epson Corporation Gyro sensor and electronic apparatus
US9803980B2 (en) 2014-03-20 2017-10-31 Seiko Epson Corporation Vibrating element, electronic apparatus, and moving object

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6843127B1 (en) * 2003-07-30 2005-01-18 Motorola, Inc. Flexible vibratory micro-electromechanical device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04242114A (en) * 1991-01-16 1992-08-28 Japan Aviation Electron Ind Ltd Vibration type angular velocity sensor
JPH05502945A (en) * 1990-03-14 1993-05-20 ザ・チャールズ・スターク・ドレイパー・ラボラトリー・インコーポレイテッド semiconductor chip gyro transducer
JPH05248872A (en) * 1992-03-06 1993-09-28 Toshiba Corp Inertia sensor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05502945A (en) * 1990-03-14 1993-05-20 ザ・チャールズ・スターク・ドレイパー・ラボラトリー・インコーポレイテッド semiconductor chip gyro transducer
JPH04242114A (en) * 1991-01-16 1992-08-28 Japan Aviation Electron Ind Ltd Vibration type angular velocity sensor
JPH05248872A (en) * 1992-03-06 1993-09-28 Toshiba Corp Inertia sensor

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1047972A (en) * 1996-05-03 1998-02-20 Robert Bosch Gmbh Micro mechanical rotating speed sensor
JP2000009471A (en) * 1998-06-18 2000-01-14 Aisin Seiki Co Ltd Angular velocity sensor
US6134961A (en) * 1998-06-24 2000-10-24 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Angular velocity sensor
DE19928759B4 (en) * 1998-06-24 2007-05-31 Aisin Seiki K.K., Kariya Angular rate sensor
KR100506074B1 (en) * 1999-01-15 2005-08-04 삼성전자주식회사 Decoupled Z-axis gyroscope and fabricating method thereof
KR100493149B1 (en) * 1999-01-15 2005-06-02 삼성전자주식회사 Symmetrical Z-axis gyroscope and fabricating method thereof
JP2000337884A (en) * 1999-03-25 2000-12-08 Murata Mfg Co Ltd Angular velocity sensor
JP2003501922A (en) * 1999-06-07 2003-01-14 アストラゼネカ・アクチエボラーグ Electronic device
JP2003510573A (en) * 1999-09-24 2003-03-18 ザ・チャールズ・スターク・ドレイパー・ラボラトリー・インコーポレイテッド Microassembled tuning fork gyroscope and associated three-axis inertial measurement system for detecting out-of-plane rotation
JP2001194154A (en) * 2000-01-12 2001-07-19 Ngk Insulators Ltd Vibrator, vibrator supporting structure, vibrating gyroscope and linear accelerometer
JP4626002B2 (en) * 2000-01-12 2011-02-02 セイコーエプソン株式会社 Vibrating gyroscope
US6543285B2 (en) 2000-02-15 2003-04-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Physical quantity detector apparatus
EP1930692A2 (en) 2000-07-07 2008-06-11 Murata Manufacturing Co. Ltd. Angular velocity and acceleration measuring device
US6742390B2 (en) 2002-01-10 2004-06-01 Murata Manufacturing Co., Ltd. Angular velocity sensor
DE10300682B4 (en) * 2002-01-10 2004-09-02 Murata Mfg. Co., Ltd., Nagaokakyo Angular rate sensor
CN100354603C (en) * 2002-01-10 2007-12-12 株式会社村田制作所 Angular velocity sensor
JP2006138855A (en) * 2004-11-12 2006-06-01 Ind Technol Res Inst Rotation measuring apparatus and fabricating method
EP1762823A2 (en) 2005-09-07 2007-03-14 Hitachi, Ltd. Combined sensor and its fabrication method
JP2007155489A (en) * 2005-12-05 2007-06-21 Hitachi Ltd Inertial sensor
US7513155B2 (en) 2005-12-05 2009-04-07 Hitachi, Ltd. Inertial sensor
JP2008122371A (en) * 2006-10-16 2008-05-29 Honeywell Internatl Inc Force rebalancing and parametric amplification for mems inertial sensor
JP2010513888A (en) * 2006-12-19 2010-04-30 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Accelerometer with comb-like electrode
WO2009107573A1 (en) * 2008-02-25 2009-09-03 アルプス電気株式会社 Angular velocity sensor
JP2012519267A (en) * 2009-02-27 2012-08-23 センサーダイナミックス ゲーエムベーハー Micromachine sensor (MEMS)
US8850886B2 (en) 2009-02-27 2014-10-07 Maxim Integrated Products, Inc. Electromechanic microsensor
JP2010151825A (en) * 2010-02-05 2010-07-08 Seiko Epson Corp Vibrator, support structure of vibrator, vibration type gyroscope, and linear acceleration meter
JP4670992B2 (en) * 2010-02-05 2011-04-13 セイコーエプソン株式会社 Vibrating gyroscope
US9243908B2 (en) 2012-04-02 2016-01-26 Seiko Epson Corporation Gyro sensor and electronic apparatus
US9803980B2 (en) 2014-03-20 2017-10-31 Seiko Epson Corporation Vibrating element, electronic apparatus, and moving object

Also Published As

Publication number Publication date
JP3077077B2 (en) 2000-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3077077B2 (en) Inertial rate sensor
US5349855A (en) Comb drive micromechanical tuning fork gyro
EP0419596B1 (en) Accelerometer with coplanar push-pull force transducers
EP1335187B1 (en) Rotation-type decoupled microelectromechanical (MEMS) gyroscope
EP1744121B1 (en) Microfabricated tuning fork gyroscope for sensing out-of-plane rotation
US5505084A (en) Micromechanical tuning fork angular rate sensor
US5767405A (en) Comb-drive micromechanical tuning fork gyroscope with piezoelectric readout
US5635639A (en) Micromechanical tuning fork angular rate sensor
US5488863A (en) Angular velocity sensor making use of tuning fork vibration
KR101105059B1 (en) Method of making an x-y axis dual-mass tuning fork gyroscope with vertically integrated electronics and wafer-scale hermetic packaging
US5955668A (en) Multi-element micro gyro
US5555765A (en) Gimballed vibrating wheel gyroscope
JPH11505021A (en) Vibratory gyroscope with gimbal-supported strain relief
JP5450451B2 (en) XY Axis Dual Mass Tuning Fork Gyroscope with Vertically Integrated Electronic Circuits and Wafer Scale Sealed Packaging
US7188525B2 (en) Angular velocity sensor
JP3713019B2 (en) Gyroscope and manufacturing method thereof
KR20020085877A (en) Electrically decoupled micromachined gyroscope
JPH10239347A (en) Motion sensor
EP0664438B1 (en) Comb drive micromechanical tuning fork gyro
EP1677074A1 (en) Angular velocity detector, angular velocity detection method by angular velocity detector and production method of angular velocity detector
JP3627648B2 (en) Angular velocity sensor
JP3421340B2 (en) Ferroelectric thin film traveling wave rotation sensor
JP3230331B2 (en) Angular velocity sensor
JPH11264729A (en) Rotational vibration type angular velocity sensor and its manufacture
JPH10221086A (en) Angular-velocity detecting apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080616

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090616

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100616

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110616

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110616

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120616

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130616

Year of fee payment: 13

EXPY Cancellation because of completion of term