[发明专利]一种MEMS压力传感元件

权利要求书

1.一种MEMS压力传感元件，其特征在于，包括：

设有凹槽的基底(1)；

设置于所述基底(1)上方的压力敏感膜(5)，所述压力敏感膜(5)密封所述凹槽的开口以形成密封腔体(500)；

位于所述密封腔体(500)内的构成电容结构的可动极板和固定极板；

其中，所述固定极板固定于基底(1)凹槽的底壁，所述可动极板悬置于所述固定极板的上方并且与所述固定极板相对；所述压力敏感膜(5)与所述可动极板连接，以在外界压力作用下带动所述可动极板运动；

所述可动极板包括依次并列设置的第一扭转质量块、压力传导部(350)以及第二扭转质量块，所述第一扭转质量块和所述第二扭转质量块关于所述压力传导部(350)对称；

所述压力传导部(350)通过第一弹性连接部与所述第一扭转质量块连接，通过第二弹性连接部与所述第二扭转质量块连接；

所述压力传导部(350)的中心部分通过第一锚点(100)与所述压力敏感膜(5)的中心部分固定连接；所述第一扭转质量块的中心部分通过第二锚点(200)与基底(1)凹槽的底壁固定连接；所述第二扭转质量块的中心部分处通过第三锚点(300)与基底(1)凹槽的底壁固定连接。

2.根据权利要求1所述的元件，其特征在于，

所述第一弹性连接部包括第一弹性梁(313)、第一连接臂(314)、以及第二连接臂(315)；所述第二弹性连接部包括第二弹性梁(323)、第三连接臂(324)、以及第四连接臂(325)；所述第一弹性梁(313)和第二弹性梁(323)平行于所述压力传导部(350)；

所述第一弹性梁(313)的两端分别通过一条第一连接臂(314)与所述压力传导部(350)连接，所述第一弹性梁(313)的中间通过第二连接臂(315)与所述第一扭转质量块连接；

所述第二弹性梁(323)的两端分别通过一条第三连接臂(324)与所述压力传导部(350)连接，所述第二弹性梁(323)的中间通过第四连接臂(325)与所述第二扭转质量块连接。

3.根据权利要求1所述的元件，其特征在于，

所述第一扭转质量块包括第一矩形框架结构和第三弹性梁(312)；所述第一矩形框架结构包括平行于压力传导部(350)的第一可动极板(301)和第二可动极板(302)，以及两条垂直于压力传导部(350)的第五连接臂(311)；所述第三弹性梁(312)连接两条所述第五连接臂(311)的中点，其中心通过所述第二锚点(200)与基底(1)凹槽的底壁固定连接；

所述第二扭转质量块包括第二矩形框架结构和第四弹性梁(322)；所述第二矩形框架结构包括平行于压力传导部(350)的第三可动极板(303)和第四可动极板(304)，以及两条垂直于压力传导部(350)的第六连接臂(321)；所述第四弹性梁(322)连接两条所述第六连接臂(321)的中点，其中心通过所述第三锚点(300)与基底(1)凹槽的底壁固定连接；

所述固定极板包括第一、第二、第三、第四固定极板(601、602、603、604)，所述第一、第二、第三、第四固定极板(601、602、603、604)与所述第一、第二、第三、第四可动极板(301、302、303、304)一一对应形成第一、第二、第三、第四电容结构(C1-1、C1-2、C2-1、C2-2)。

4.根据权利要求3所述的元件，其特征在于，

所述第一电容结构(C1-1)和第四电容结构(C2-2)通过引线并联，构成第一组电容(C1)；所述第二电容结构(C1-2)和第三电容结构(C2-1)通过引线并联，构成第二组电容(C2)；所述第一组电容(C1)和所述第二组电容(C2)构成一对差分电容。