[发明专利]具多重电性通道的微机电装置及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微机电装置，且特别是涉及一种具多重电性通道的微机电装置。

背景技术

目前全球卫星定位系统(GPS)技术已广泛应用于汽车导航装置及个人导航装置。但因卫星信号易受例如地型、天候及建筑物等的遮蔽效应影响，导致GPS定位失效。

为解决上述问题，产业界已提出了结合GPS及惯性元件(例如加速度计或陀螺仪)的解决方案。当GPS因遮蔽效应影响而造成信号不良或收不到信号时(例如进入地下停车场)，借着加速度计侦测加速度，陀螺仪侦测角速度，经过计算，可以继续求得汽车或个人的位置，使导航装置继续能正常的发挥导航的功能。但利用加速度及角速度计算汽车或个人的位置时，常会累积大量的计算误差，因而无法持续求得汽车或个人的正确位置。

请参照图1，在传统单轴磁力计10中，电流I通过扭转板12上的线圈14。电流I与磁力B产生劳伦兹力F，劳伦兹力F会使扭转板12产生转动。因此，扭转板12下的感应电极(未绘示)将侦测到电容值的变化。由此，可以计算磁力计10所处位置的磁力大小。若有三个单轴磁力计10设置在三个垂直的轴向上，则可组成一三轴磁力计。算出地磁在此三轴磁力计的三个轴向上的分量，即可进而推算出此三轴磁力计所处位置的方位，发挥类似罗盘般的功能。

利用磁力计求出的方位资讯，可以作为陀螺仪计算旋转角度时的校正依据，以防止大量计算误差的累积，使导航装置继续能正确的发挥导航的功能。因此，结合GPS、加速度计、陀螺仪及磁力计的导航装置，才能使汽车导航装置及个人导航装置不受遮蔽效应影响。

随着MEMS惯性感测元件于智慧型手机及导航装置的创新应用，导航装置的使用范围，也逐渐从户外的平面道路，逐渐扩大到室内的停车场或大型购物中心。因此，能利MEMS技术制作出来的MEMS磁力计，便成了下一代汽车导航装置及个人导航装置的关键元件。

目前MEMS磁力计常采用单一导电线圈的设计。但此种MEMS磁力计需要较大的元件尺寸或需要较大驱动电流才能测得磁力大小，因此无法满足手机产品尺寸小及低耗能的要求。

另外一种MEMS磁力计常采用多重导电线圈的设计。请参照图2，改良式的传统磁力计20有多圈线圈22，但线圈22需要利用额外的导电层26与绝缘层28所形成的跨线结构24达成电性连结。如此一来，制作工艺步骤随之增加，制作工艺成本更是增加，也增加了制作工艺风险。

另一方面，MEMS微镜面(MEMS Micro-Mirror)则是MEMS技术的另一应用。请参照图3，在MEMS微镜面30中，同样是利用通过扭转板上线圈32的电流与永久磁铁38相互感应后，所产生的劳伦兹力，使扭转板产生转动，同时带动扭转板上的镜面34跟着转动。然而，线圈32还是需要利用跨线结构36达成电性连结。相似地，制作工艺步骤随之增加，制作工艺成本更是增加，也增加了制作工艺风险。

图4A是中国台湾专利申请号099145427申请案的具电性绝缘结构的微机电装置的上视图，又图4B是沿图4A中2-2剖面线的剖面图。如图4A与图4B所示，质量块41的电性信号是通过弹簧的上导电部421、框架43的上导电部431及弹簧的上导电部441到达支撑座45，再由导电通柱455连接支撑座45的外导电区4521而传导至基板46上的线路(图未示)，如箭头a所示。框架43的电性信号则是通过弹簧的下导电部442到达支撑座45的内导电区4522而传导至基板46上的另一线路(图未示)，如箭头b所示。但是，质量块41无法同时变成可让电流经过的电性通道及具电位差的电极板。

因此，如何设计出一种具有多重电性通道的微机电装置且无需增加额外的制作工艺，就成了开发高灵敏度及低成本微机电装置的重大技术挑战。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具多重电性通道的微机电装置及其制作方法。

为达上述目的，本发明的一实施例提出一种具多重电性通道的微机电装置，包括一质量块以及一基板。质量块包含一第二绝缘层、一第二隔绝沟槽以及第二导电通孔。第二绝缘层将质量块分隔成一基础导电层与一目标导电层。第二隔绝沟槽设置于目标导电层且贯穿目标导电层至第二绝缘层，并将目标导电层分隔成相互电性绝缘的一第一导电部及一第二导电部。第二导电通孔贯穿第二绝缘层且连接基础导电层及第一导电部。基板包含至少一电极块，设置于基板的上表面。在工作状态时，基础导电层、第二导电通孔及第一导电部有一电流经过且第二导电部与电极块之间有一电位差。