[发明专利]加速度计

说明书

技术领域

本发明涉及一种惯性传感器，尤其涉及一种加速度计。

背景技术

近年来，受惠于智能型手机(smart phone)、平板电脑(tablet PC)及体感游戏机等相关电子产品的带动，使得微机电(MEMS)惯性传感器，例如加速度计(accelerometer)与陀螺仪(gyroscope)等，大量地应用于这些电子产品中，使其市场需求呈现逐年大幅度地成长。市场多方竞争之下，微机电惯性传感器相关应用产品对其质量的要求也随之提高。以压阻(piezo-resistive)式加速度计而言，是藉由其内结构的电阻变化量来测得装置的加速度。

具体而言，压阻式加速度计系藉其质量块的运动而使连接于基座与质量块之间的弹臂产生弹性变形，弹臂上的压阻组件因所述弹性变形而产生电阻变化量，据以达到感测加速度的目的。一般来说，质量块的相对两端分别通过弹臂而连接于基座，使质量块被基座支撑。此举使得质量块的所述两端皆非自由端，因而在一体化的基座、质量块及弹臂被制作出之后，其整体结构中会存在非预期的内应力，从而影响加速度感测的准确性。

发明内容

本发明提供一种加速度计，可避免基座、质量块及弹性部存在非预期的内应力，而具有良好的加速度感测的准确性。

本发明的加速度计包括基座、两弹性部及两质量块。基座包括支撑部。各弹性部连接于支撑部。支撑部位于两质量块之间，两质量块分别连接于两弹性部，基座仅藉由支撑部支撑两弹性部及两质量块。两质量块适于产生运动而使两弹性部产生弹性变形。

在本发明的一实施例中，上述的基座包括主体，主体具有开口，支撑部、两质量块及两弹性部位于开口内，开口的内壁连接于支撑部且分离于两质量块及两弹性部。

在本发明的一实施例中，上述的各质量块具有连接端，连接端连接于对应的弹性部，各质量块仅藉由连接端被基座支撑。

在本发明的一实施例中，上述的各弹性部包括多个弹臂，各弹臂连接于支撑部与对应的质量块之间。

在本发明的一实施例中，上述的各弹性部的这些弹臂至少部分地围绕对应的质量块。

在本发明的一实施例中，上述的各弹性部为弹臂，弹臂连接于支撑部与对应的质量块之间。

在本发明的一实施例中，上述的各质量块至少部分地围绕对应的弹臂。

在本发明的一实施例中，上述的各弹性部上具有多个感测组件，各感测组件适于感测对应的弹性部的弹性变形。

在本发明的一实施例中，上述的各感测组件为压阻(piezo-resistive)组件。

在本发明的一实施例中，上述的各弹性部上的这些感测组件分别适于感测对应的弹性部相关于第一运动方向(即X轴向)、第二运动方向(即Y轴向)及第三运动方向(即Z轴向)的弹性变形，第一运动方向、第二运动方向及第三运动方向相互垂直。

在本发明的一实施例中，上述的一弹性部上的这些感测组件对称于另一弹性部上的这些感测组件。

基于上述，在本发明的加速度计中，基座仅藉由位于两质量块之间的支撑部来支撑两质量块，使得各质量块仅一端通过弹性部而连接于基座，而非两端皆通过弹性部而连接于基座。藉此，各质量块具有自由端且各弹性部具有自由端，因而在一体化的基座、质量块及弹性部被制作出之后，其整体结构中的非预期的内应力可藉由所述自由端被释放，而不致因所述内应力影响加速度感测的准确性。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明一实施例的加速度计的立体图；

图2是图1的加速度计的部分结构俯视图；

图3A是图1的加速度计沿第一运动方向(即X轴向)运动的部分结构立体图；

图3B是图1的加速度计沿第二运动方向(即Y轴向)运动的部分结构立体图；

图3C是图1的加速度计沿第三运动方向(即Z轴向)运动的部分结构立体图；

图4A至图4C是图2的感测组件的示意图；

图5是本发明另一实施例的加速度计的部分结构立体图；

图6是图5的加速度计的部分结构俯视图；

图7A是图5的加速度计沿第一运动方向(即X轴向)运动的部分结构立体图；

图7B是图5的加速度计沿第二运动方向(即Y轴向)运动的部分结构立体图；

图7C是图5的加速度计沿第三运动方向(即Z轴向)运动的部分结构立体图；

图8A至图8C是图6的感测组件的示意图；

图9A至图9F是图1的加速度计的制造流程图。