低損失的高腳杯型振蕩器接連發(fā)布

本屆“MEMS 2013”上，有3項關(guān)于三維高腳杯型振蕩器的發(fā)布（論文編號：8-2，8-4，105-Mo）。據(jù)筆者的美國朋友介紹，美國國防部高級研究計劃局 （DARPA）啟動了半球諧振陀螺儀（Hemispherical Resonator Gyro，HRG）的超小型化項目（MRIG program），有10多所大學(xué)及研究機構(gòu)入選該項目，此次的3項發(fā)布只是其中的一部分。采用的三維酒杯具有與真酒杯一樣的形狀，因支撐處只有一點，所 以振蕩損失少，也就是說Q值高，而且其振蕩模式不易受到外部加速度及振動的影響。

       為制成高腳杯的形狀，先在硅基板上蝕刻半球狀的孔，在此處成膜并脫模，并采用以吹玻璃的要領(lǐng)使石英小膨脹成小球狀的方法。

       如果高腳杯的形狀完全對稱，其振蕩模式就會退化成頻率響應(yīng)只有一個峰值的情形，若對稱性被打破，峰值就會分裂，這對HRG而言，是不希望出 現(xiàn)的情況。在硅基板上加工半球狀的方法，關(guān)鍵在于如何能夠蝕刻出接近正圓球的形狀。對此，離開名古屋大學(xué)后進(jìn)入愛知工業(yè)大學(xué)的佐藤教授，想到了利用自己在 日立制作所工作時為加工超聲波顯微鏡的硅聲透鏡（半球狀孔）而開發(fā)的濕蝕刻技術(shù)（《精密工學(xué)會志》Vol.59,1(1993)）。（特約撰稿人：田中秀 治，日本東北大學(xué)）

支撐部為一點的高腳杯構(gòu)造振蕩器（論文編號：8-2，照片由美國佐治亞理工學(xué)院提供）