[发明专利]具有Z轴锚跟踪的MEMS加速度计

权利要求书

1.一种MEMS加速度计，包括：

器件晶片，具有检测质量和附接至基材的多个跟踪锚，

框架，经由梁连接至相应的跟踪锚，

扭转弹簧，连接至所述框架并耦合至所述检测质量，和

锚，其通过所述扭转弹簧支撑所述检测质量并附接至所述基材，

其中各跟踪锚被构造为：(1)响应于所述基材中的不对称变形而偏转，和(2)将响应于所述偏转产生的机械力转移，以使所述检测质量沿着变形方向倾斜。

2.权利要求1所述的MEMS加速度计，其中所述检测质量的倾斜和至少一个跟踪锚的偏转的比为约0.5。

3.权利要求1所述的MEMS加速度计，其中所述检测质量的倾斜和至少一个跟踪锚的偏转的比为0.5至0.603。

4.权利要求1所述的MEMS加速度计，其中所述检测质量的倾斜和至少一个跟踪锚的偏转的比为0.4784至0.5。

5.权利要求1所述的MEMS加速度计，其中

(1)至少一个跟踪锚将响应于所述偏转产生的机械力转移至所述梁；

(2)所述梁将其接收的机械力转移至所述框架；

(3)所述框架将其接收的机械力转移至所述扭转弹簧；和

(4)所述扭转弹簧施加扭矩至所述检测质量，以使所述检测质量沿着变形方向倾斜。

6.权利要求1所述的MEMS加速度计，所述梁包括多个梁，各梁将相应跟踪锚直接连接至所述框架，其中

(1)各跟踪锚将响应于所述偏转产生的机械力转移至其各自梁，

(2)各梁将其接收的机械力转移至所述框架；

(3)所述框架将其接收的机械力转移至所述扭转弹簧；和

(4)所述扭转弹簧施加扭矩至支撑所述检测质量的锚，以使所述检测质量沿着变形方向倾斜。

7.权利要求1所述的MEMS加速度计，其中所述检测质量是跷跷板检测质量或倾斜模式检测质量。

8.权利要求1所述的MEMS加速度计，其中至少下列之一：

(1)各跟踪锚定位成距离所述加速度计的中间轴恒定距离；

(2)多个跟踪锚定位成对称穿过所述加速度计的中间轴；或

(3)从任何给定跟踪锚至所述加速度计的中间轴的距离由下式定义：

其中W是所述检测质量的宽度并且L是所述检测质量的长度。

9.权利要求1所述的MEMS加速度计，还包括电路，其输出表示所述检测质量相对所述基材的位置的信号，其中所述检测质量沿着所述基材中变形的方向的倾斜减少所述变形引起的零g偏置偏移。

10.权利要求6所述的MEMS加速度计，其中所述多个梁对称穿过所述加速度计的中间轴。

11.权利要求1所述的MEMS加速度计，其中所述扭转弹簧和所述框架由与所述检测质量相同的材料形成。

12.一种MEMS加速度计，包括：

基材；

通过锚附接至所述基材的检测质量；

使检测质量耦合框架的扭转弹簧；

连接至所述框架的T形梁，其中所述T形梁的第一末端连接到附接至所述基材的第一跟踪锚，并且所述T形梁的第二末端连接到附接至所述基材的第二跟踪锚；

其中所述第一和第二跟踪锚响应于所述基材中的不对称变形而偏转，并通过所述T形梁、框架和扭转弹簧转移机械力，以使所述检测质量沿着变形方向倾斜。

13.权利要求12所述的MEMS加速度计，其中所述检测质量的倾斜和第一和第二跟踪锚中的至少一个的偏转的比为0.4784至0.603。