一种MEMS谐振器的制作方法

本技术涉及微机电系统，特别是涉及一种mems谐振器。

背景技术：

1、微机电系统(mems，micro-electro-mechanical system)是一种基于微电子技术和微加工技术的一种高科技领域。mems技术可将机械构件、驱动部件、电控系统、数字处理系统等集成为一个整体的微型单元。mems器件具有微小、智能、可执行、可集成、工艺兼容性好、成本低等诸多优点。mems技术的发展开辟了一个全新的技术领域和产业，利用mems技术制作的微传感器、微执行器、微型构件、微机械光学器件、真空微电子器件、电力电子器件等在航空、航天、汽车、生物医学、环境监控、军事，物联网等领域中都有着十分广阔的应用前景。

2、品质因数(q值)作为谐振器的一个重要物理量，其表示谐振器在单位时间内能量的储存与能量的损耗比率，品质因数(q值)越大，表示谐振器系统的能量损失越小，谐振器系统越稳定，品质因数(q值)越小，表示谐振器系统的能量损失越大，谐振器系统越不稳定，谐振器与中心支撑锚点之间的能量传输损耗被称为锚点损耗，谐振器的品质因数(q值)与锚点损耗之间存在一定的关系，一般来说，锚点损耗会引起谐振器与支撑锚点之间的能量传输损耗，从而导致mems谐振器的品质因数(q值)降低，最终导致谐振器系统的能量损失更大，谐振器系统更不稳定。

3、应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种mems谐振器，用于解决现有技术中mems谐振器由于存在锚点损耗而引起的mems谐振器与支撑锚点之间的能量传输损耗，从而导致mems谐振器的品质因数(q值)降低，并由此导致的mems谐振器的能量损失以及不稳定的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种mems谐振器，所述mems谐振器包括：

3、谐振体，所述谐振体的数量至少为两个，所述谐振体用于产生谐振；

4、耦合梁，所述耦合梁的两端分别与所述谐振体连接；

5、软连接结构，所述软连接结构至少包括第一连接梁和第二连接梁，其中，所述第一连接梁与所述耦合梁连接，且所述第一连接梁与所述第二连接梁连接；

6、锚点，所述锚点与所述第二连接梁连接，且所述锚点位于衬底上以通过所述锚点支撑mems谐振器。

7、可选地，所述谐振体的数量可以为偶数或奇数，且所述谐振体以所述耦合梁的交叉点为中心呈均匀环绕分布。

8、可选地，所述谐振体形状结构包括圆环、多边形环中的一种或多种。

9、可选地，所述谐振体的振动模态为wg模态、lame模态和wine glass模态中的一种。

10、可选地，所述软连接结构的数量等于所述谐振体的数量。

11、可选地，所述第一连接梁为“工”字形，所述第一连接梁的其中两个角点与所述耦合梁连接，所述第一连接梁的另外两个角点与所述第二连接梁连接。

12、可选地，所述耦合梁上设有第一孔结构，且所述第一孔结构关于所述耦合梁的交叉点对称分布。

13、可选地，所述第二连接梁上还设有第二孔结构，且所述第二孔结构关于所述耦合梁的交叉点对称分布。

14、可选地，所述第一连接梁和所述第二连接梁均为柔性连接梁。

15、可选地，所述谐振体还包括有至少一个驱动电极和至少一个感测电极，其中，所述至少一个驱动电极和至少一个感测电极相对设置于所述谐振体的两侧。

16、如上所述，本实用新型的mems谐振器，具有以下有益效果：相比于常规技术而言，本实用新型将锚点通过柔性连接梁引出至谐振器的外部，从而降低mems谐振器与支撑锚点之间的能量传输损耗，即降低mems谐振器的锚点损耗，提高mems谐振器的品质因数(q值)，同时使得mems谐振器的能量损失在变小的同时又能够更加稳定，通过在耦合梁上设置的第一孔以及在第二连接梁上设置的第二孔结构，可以缓解应力引起的损耗，从而进一步提高mems谐振器的品质因数(q值)。

技术特征：

1.一种mems谐振器，其特征在于，所述mems谐振器包括：

2.根据权利要求1所述的mems谐振器，其特征在于：所述谐振体的数量可以为偶数或奇数，且所述谐振体以所述耦合梁的交叉点为中心呈均匀环绕分布。

3.根据权利要求1所述的mems谐振器，其特征在于：所述谐振体形状结构包括圆环、多边形环中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的mems谐振器，其特征在于：所述谐振体的振动模态为wg模态、lame模态和wine glass模态中的一种。

5.根据权利要求1所述的mems谐振器，其特征在于：所述软连接结构的数量等于所述谐振体的数量。

6.根据权利要求1所述的mems谐振器，其特征在于：所述第一连接梁为“工”字形，所述第一连接梁的其中两个角点与所述耦合梁连接，所述第一连接梁的另外两个角点与所述第二连接梁连接。

7.根据权利要求1所述的mems谐振器，其特征在于：所述耦合梁上设有第一孔结构，且所述第一孔结构关于所述耦合梁的交叉点对称分布。

8.根据权利要求1所述的mems谐振器，其特征在于：所述第二连接梁上还设有第二孔结构，且所述第二孔结构关于所述耦合梁的交叉点对称分布。

9.根据权利要求1～8任意一项所述的mems谐振器，其特征在于：所述第一连接梁和所述第二连接梁均为柔性连接梁。

10.根据权利要求9所述的mems谐振器，其特征在于：所述谐振体还包括有至少一个驱动电极和至少一个感测电极，其中，所述至少一个驱动电极和至少一个感测电极相对设置于所述谐振体的两侧。

技术总结
本技术提供一种MEMS谐振器，所述MEMS谐振器包括至少两个谐振体以及连接谐振体的耦合梁，在锚点与耦合梁之间设置多级软连接结构并将锚点固定在衬底上以通过锚点支撑整个MEMS谐振器，将锚点通过柔性软连接结构引出至谐振器的外部，从而能够降低MEMS谐振器与支撑锚点之间的能量传输损耗，即降低MEMS谐振器的锚点损耗，提高MEMS谐振器的品质因数(Q值)，同时使得MEMS谐振器的能量损失在变小的同时又能够更加稳定，此外通过在耦合梁上设置的第一孔以及在第二连接梁上设置的第二孔结构，可以缓解应力引起的锚点损耗，从而进一步提高MEMS谐振器的品质因数(Q值)。

技术研发人员：雷永庆,金怡,王宏宇
受保护的技术使用者：麦斯塔微电子（深圳）有限公司
技术研发日：20230824
技术公布日：2024/3/4