图案化Ti/Pt薄膜微半球谐振陀螺仪

Q值超800万

一种基于磁控溅射图案化涂层技术的微半球谐振陀螺仪，通过3D掩模在三维曲面壳上实现Ti/Pt薄膜的高精度图案化沉积，有效降低薄膜附加阻尼，使器件Q值超过800万，显著优于传统全涂覆器件。

Zhu, Feng · 吴学忠 · 士研 · Mengxue, Li · Sun, Jiangkun · Lu, Kun · 张勇猛 · 肖定邦 · Xi, Xiang

Microsystems and Nanoengineering 2026

参数信息

品质因数（Q值）

>8×10⁶

Q值损失率

<14% %

周向Q值均匀性

<1%

频率分裂

<1 mHz Hz

技术优势

Q值损失率不到14%

图案化镀膜后Q值损失率低于14%，远优于传统全涂覆器件，因为图案化设计大幅减少了薄膜覆盖面积，从而降低了薄膜阻尼。

Q值超800万

封装后器件实测Q值超过8×10⁶，属于高性能微半球谐振陀螺仪水平，满足高精度惯性敏感需求。

周向均匀性优于1%

周向Q值均匀性优于1%，意味着陀螺仪在工作模态下性能一致性好，有利于降低陀螺仪漂移。

频率分裂小于1 mHz

频率分裂控制在1 mHz以内，远低于传统工艺水平，保证了陀螺仪工作模态的简并性，降低测量误差。

应用场景

• 惯性导航：提供高Q值谐振子，使导航系统获得更低漂移和更高精度。
• 惯性测量单元：可直接集成到IMU中，作为核心角速度敏感元件。
• 无人机导航：小体积、低功耗、高精度，适合无人机姿态与航向控制。
• 机器人定位：高精度角速度测量，提升机器人定位与运动控制的鲁棒性。