H - Electricity – 03 – H
Patent
H - Electricity
03
H
H03H 9/24 (2006.01) H03H 3/007 (2006.01) H03H 9/46 (2006.01) H01H 59/00 (2006.01)
Patent
CA 2360405
A flexural-mode, micromechanical resonator utilizing a non-intrusive support structure to achieve measured Q's as high as 8,400 at VHF frequencies from 30- 90 MHz is manufactured using polysilicon surface micromachining technology. Also, a method for extending the operating frequency of the resonator as well as other types of micromechanical resonators is disclosed. One embodiment of the method is called a differential-signaling technique. The other embodiment of the method is called a dimple-down technique. The support structure includes one or more torsional-mode support springs (16) in the form of beams that effectively isolate a resonator beam from its anchors (18) via quarter- wavelength impedance transformations, minimizing anchor dissipation and allowing the resonator to achieve high Q with high stiffness in the VHF frequency range. The resonator also includes one or more spacers (26) in the form of dimples formed on the flexural resonator beam (12) or the substrate. In operation, the dimples (26) determine a capacitive-transducer gap of the resonator. When a large DC-bias voltage is applied between a drive electrode (20) and the resonator beam (12), the dimples (26) provide a predetermined minimum distance between the flexural resonator beam (12) and the drive electrode (20).
L'invention concerne un résonateur micromécanique à flexion, qui fait appel à une structure support non intrusive pour obtenir des facteurs de surtension Q allant jusqu'à 8,400 à partir de fréquences VHF comprises entre 30 et 90 MHz et qui est fabriqué par micro-usinage d'une surface de silicium polycristallin. Elle concerne également un procédé qui permet d'élargir la fréquence de fonctionnement dudit résonateur, ainsi que d'autres types de résonateurs micromécaniques. L'un des modes de réalisation de l'invention est dénommé "technique de signalisation différentielle", tandis que l'autre est appelé "technique d'abaissement sur les butées". La structure support comprend un ou plusieurs ressorts supports (16) de torsion se présentant sous forme de barres, qui isolent efficacement une barre de résonateur de ses ancres (18) par transformation d'impédance quart d'onde, ce qui minimise la dissipation liée aux ancres et permet au résonateur d'atteindre un Q élevé avec une grande rigidité dans la plage de fréquence VHF. Le résonateur comprend également un ou plusieurs séparateurs (26) se présentant sous forme de butées formées dans la barre de flexion (12) ou dans le substrat. En fonctionnement, les butées (26) déterminent l'intervalle transducteur capacitif du résonateur. Quand on applique une tension de polarisation courant continu importante entre une électrode d'attaque (20) et la barre (12) du résonateur, les butées (26) permettant de maintenir une distance minimum prédéterminée entre la barre de flexion (12) et l'électrode d'attaque (20).
Mccorquodale Michael
Nguyen Clark T.-C.
Wang Kun
Smart & Biggar
The Regents Of The University Of Michigan
LandOfFree
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