[发明专利]具有共构微机电感测单元的微机电系统元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有共构微机电感测单元的微机电系统元件，特别为通过共构的多个微机电感测单元，电耦接于至少一共同接点以收集对应于微机电感测单元的频率响应，并减少微机电系统元件外接线路与所需空间的微机电系统元件。

背景技术

微机电系统元件已普遍应用日常生活中。微机电系统元件中整合了微机电感测单元与集成电路，但现有技术中，单一微机电系统元件内仅具有单一感测类型的微机电感测单元，亦即仅具有单一的感测功能。(就本发明的定义而言，“三轴”加速度计仍然是单一感测类型，因为其仅能感测加速度。)当需要使用两种类型以上的微机电感测单元(例如重力传感器与加速度计、角速度计与加速度计等)以进行不同类型的感测时，现有技术必须采用两个分开独立的微机电系统元件。在此情况下，多个微机电系统元件需占较大体积，且相关的电路和讯号连接也都十分占空间，妨碍产品微小化。

因此，如何整合多个不同类型的微机电感测单元于单一微机电系统元件内以节省空间、接垫与线路，为产品开发重要的关键。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种具有共构微机电感测单元的微机电系统元件，可以整合多个不同类型的微机电感测单元于单一微机电系统元件内，以节省空间、接垫与线路，实现产品微小化。

为达上述目的，就其中一个观点，本发明提供一种具有共构微机电感测单元的微机电系统元件，包含：不同感测型态的第一和第二微机电感测单元，其中该第一微机电感测单元的部分结构和第二微机电感测单元的部分结构重叠设置在同一投影面积内。

一实施例中，该具有共构微机电感测单元的微机电系统元件更包含一共振器，至少与该第一微机电感测单元及该第二微机电感测单元其中之一连接，以至少赋予所连接的该第一微机电感测单元或该第二微机电感测单元振动频率。

一实施例中，该共振器赋予该第一微机电感测单元和该第二微机电感测单元不同的振动频率，且该具有共构微机电感测单元的微机电系统元件更包含有至少一共同接点，以接收该第一微机电感测单元和该第二微机电感测单元的感测结果而产生一多频段讯号，经由该共同接点输出。

一实施例中，该第一微机电感测单元和该第二微机电感测单元分别为线性加速度计和科式加速度计。

一实施例中，该第二微机电感测单元为科氏加速度计，包括至少一个科式加速度可动电极，该科式加速度可动电极的外周定义该投影面积，且该第一微机电感测单元包括至少一个电极结构，此电极结构完全落在该投影面积内。

一实施例中，该第二微机电感测单元为科氏加速度计，包括至少一个科式加速度可动电极，该科式加速度可动电极的外周定义该投影面积，且该第一微机电感测单元包括至少一个电极结构，此电极结构包括一主要质量部分，该主要质量部分落在该投影面积内。

一实施例中，该第一微机电感测单元为线性加速度计，且该电极结构为线性加速度计其中一轴的可动电极。

一实施例中，该第一微机电感测单元为二轴或三轴线性加速度计。

一实施例中，该具有共构微机电感测单元的微机电系统元件包含多个不同感测型态的微机电感测单元，该多个不同感测型态的微机电感测单元包含线性加速度计、角速度计和磁力计中的几个。

下面通过具体实施例详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1A-1D显示根据本发明一实施例的具有共构微机电感测单元的微机电系统元件；

图2-5显示根据本发明的具有共构微机电感测单元的微机电系统元件的多个实施例；

图6A、6B显示根据本发明的具有磁力计共构微机电感测单元的微机电系统元件的两个实施例。

图中符号说明

10、20、30、40、50微机电系统元件

11线性加速度计

11a轴

11e固定电极

11xy同平面可动电极

11z出平面可动电极

12角速度计

12e固定电极

12x、12y、12z科式加速度可动电极

14共振器

14m主框架

14s连接结构

14w角方向振动器

14xX轴振动器

14yY轴振动器

21x、21z线性加速度可动电极

22x、22z科式加速度可动电极

23弹簧

24支持臂

31y、31z线性加速度可动电极