G - Physics – 01 – P
Patent
G - Physics
01
P
G01P 9/00 (2006.01) G01C 19/56 (2006.01) G01P 15/00 (2006.01)
Patent
CA 2057919
A semiconductor chip gyroscopic transducer (10) is disclosed in which a semiconductor element (47) is supported in an outer element by a flexible linkage system which is in turn supported in a frame of semiconductor material (16) by another flexible linkage system which permits the element to vibrate about two axes relative to the frame. Balanced torque forces are provided by a system of buried (50, 52, 54, 56) and bridge (58, 60, 62, 64) electrodes. The stress and tension resulting from doping of these elements are released by a flexure beam (20, 22, 36, 38). The inertial mass of the inner element is balanced by formation in a central pit and on-chip electronics avoids the capacitive loading effects of long runs from high impedance sources. Flexure footings are integrated with the structure adding stability to flexures connecting the supported gyroscopic resonator element to the supporting structure, offsetting a rippling effect inherent in the oxide structure. Flexure grooves provide selective stiffness in the flexure. The bridge electrodes (58, 60, 62, 64) are additionally electrically isolated for electrical compatibility with gyroscope electronics.
Dans un transducteur gyroscopique (10) à microplaquette semi-conductrice, un élément semi-conducteur (47) est soutenu dans un élément extérieur par un système flexible de liaison soutenu à son tour dans un cadre en matériau semi-conducteur (16) par un autre système flexible de liaison qui permet à l'élément de vibrer autour de deux axes par rapport au cadre. Des forces équilibrées de couple sont fournies par un système d'électrodes noyées (50, 52, 54, 56) et d'électrodes à pont (58, 60, 61, 64). Les contraintes et les tensions qui résultent du dopage de ces éléments sont libérées par une poutre de flexion (20, 22, 36, 38). La masse d'inertie de l'élément intérieur est équilibrée par agencement dans un puits central et des éléments électroniques sur microplaquette évitent les effets de charge capacitive dus aux longs tracés depuis des sources de haute impédance. Des bases de flexion sont intégrées dans la structure, ce qui augmente la stabilité des éléments flexibles de connexion du résonateur gyroscopique soutenu par la structure de support, compensant un effet d'ondulation inhérent à la structure en oxyde. Des rainures de flexion assurent une rigidité sélective des systèmes flexibles. Les électrodes à pont (58, 60, 62, 64) sont pourvues d'une isolation électrique additionnelle afin de les rendre électriquement compatibles avec les éléments électroniques du gyroscope.
R. William Wray & Associates
The Charles Stark Draper Laboratory Inc.
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1577227