[发明专利]三轴移动传感器

权利要求书

1.一种微机电系统(MEMS)器件(10)，包括：

第一层(30)，它包括一相反电极(80，82)；

第二层(40)，安置在该第一层(30)的邻近，该第二层(40)包括：

中间晶片(40)，它与该第一层(30)相连接；

动子(50)，它附连在该中间层(40)上，而且能够相对于该中间层(40)和第一层(30)进行三维移动，该动子(50)包括一动子电极(70，72)，动子电极安置邻近于该相反电极(80，82)，并能在该相反电极(80，82)和该动子电极(70，72)之间产生一电容，其中，动子(50)的移动引起该动子电极(70，72)相对于该相反电极(80，82)的移动，其中该电容依赖于该动子的位置而变化；

电容检测器(90)，用来检测所述电容。

2.按照权利要求1所述的器件，其中，该第一层(30)包括一X-Y相反电极(82)，而该动子(50)包括一X-Y动子电极(70)，其中X-Y相反电极(82)和该X-Y动子电极(70)被用来检测沿平行于该中间晶片(40)的方向的移动。

3.按照权利要求1或2所述的器件，其中，第一层(30)包括一Z相反电极(82)，而该动子(50)包括一Z动子电极(72)，该Z相反电极(82)和Z动子电极(72)被用来检测沿与该中间层(40)垂直的方向的移动。

4.按照权利要求1，2或3所述的器件，其中：当动子(50)只在该X-Y平面内移动时，Z相反电极(82)所检测的电容基本上不发生变化。

5.按照权利要求1，2，3或4所述的器件，其中，该第一层(30)包括X-Y相反电极(80)和Z相反电极(82)，而该动子(50)包括一X-Y动子电极(70)和一Z动子电极(72)；而且动子(50)能够进行三维移动，该移动由X和Y以及Z方向所限定，所述X和Y方向限定一基本与中间层(40)平行的X-Y平面，所述Z方向则与该X-Y平面正交；以及其中在X或Y方向上的移动使该X-Y动子电极(70)和X-Y相反电极(80)之间的电容发生变化；并且其中在Z方向的移动则使该Z动子电极(72)和Z相反电极(82)之间的电容发生变化。

6.按照权利要求5所述的器件，其中：在X或Y方向的移动使该X-Y动子电极(70)和X-Y相反电极(80)之间的重叠面积发生变化；在Z方向的移动则使该Z动子电极(72)和Z相反电极(82)之间的距离发生变化。

7.按照权利要求1，2，3，4，5或6所述的器件，还包括一第三层(20)，将它这样与该第一层(30)和第二层(40)平行安置，以便使该第二层(40)处于第一和第三层之间。

8.一种电子装置(100)，包括：

处理器(120)；

微机电系统(MEMS)器件(10)，与该处理器(120)相连，用来检测该电子装置(100)的移动，该MEMS器件(10)包括：

第一层(30)；

第二层(40)，与该第一层(30)相邻；

动子(50)，与该第二层(40)相连，当在该MEMS器件(10)上施加一力时，这动子(50)就相对于该第一层(30)进行三维移动；

多个X-Y电容器，用来检测该动子(50)在X或Y方向的移动，这多个电容器中的每一个都包括：

与该动子(50)相连的X-Y动子电极(70)；

与该第一层(30)相连的X-Y相反电极(80)；

其中动子(50)在X或Y方向的移动会引起该X-Y动子电极(70)相对于该X-Y相反电极(80)的移动；

用来检测Z向移动的Z电容器，包括：

与动子(50)相连的Z动子电极(72)；

与第一层(30)相连的Z相反电极(82)；

其中，该动子(50)的Z向移动会引起Z动子电极(72)相对于Z相反电极(82)的移动。

9.按照权利要求8所述的器件，还包括与多个X-Y电容器和与Z电容器相连的电容检测器。

10.按照权利要求8所述的器件，其中：动子(50)的Z向移动使该Z动子电极(72)和Z相反电极(82)之间的距离发生变化，并且其中在X或Y方向的移动则使至少一对动子电极和相反电极(70，80)之间的重叠面积发生变化。