[发明专利]微机电装置

说明书

本发明提供一种微机电装置，包含：至少两质量结构；至少一弹性连接体，各弹性连接体具有至少两个折绕型弹性部以及至少两个连接部，折绕型弹性部互相直接连接于一连接点，各折绕型弹性部分别通过对应的连接部而连接于各对应的质量结构，以使至少两质量结构可在第一方向上进行反向的位移运动。

技术领域

本发明涉及一种微机电装置，特别是通过两个折绕型弹性部以产生反向位移运动的一微机电装置。

背景技术

音叉式结构(Tuningfork structure)常用于微机电装置中，其具有对称的质量结构，通过相同的振动频率以产生耦合的振动模态。当对称的质量结构具有方向相反且幅度相同的位移时，可通过差分感测(Differential sensing)以增加感测信号的敏锐度。

参照图1A，其中显示根据美国专利号2010/0186507的一已知微机电装置10，已知微机电装置10包含两质量结构11、与一旋转连杆12。旋转连杆12的设计，用于确保两质量结构11产生同步向外或同步向内的位移运动。已知微机电装置10虽可确保同步向外或同步向内的位移运动，但此旋转连杆12的质量以及所占空间很大。两质量结构11的驱动力量中，一部分为旋转连杆12所吸收，故所需驱动力较大，方能驱动两质量结构11以具有足够的位移幅度。旋转连杆12位于两质量结构11间，旋转连杆12所需的旋转空间难以设置其他微机电结构。此外，旋转连杆12仅能提供左右方向的同步向外或同步向内的位移运动。然而，当应用于多方向需求的感测用途，例如陀螺仪时，至少需要两个互为垂直的运动方向，才能感测三维方向的角速度。

又参照图1B，其显示根据美国专利案号US 9127943的设计。此现有技术通过单一U型弹簧与两锚点，使两质量结构Ma、Mb具有方向相反的运动而达成差分感测。然而，实际使用时，质量结构Ma的运动，也会沿图中实心箭头传递至质量结构Mb(或自质量结构Mb传往质量结构Ma，未示出)，使两质量结构Ma、Mb具有同向的位移运动(也称为“同相振动”，in-phase oscillation)，使感测敏锐度降低。

此外，相关的现有技术有美国专利案号US6250156、US 8544594、US 2004/0211258、US 5359853、US 8875574、US 2014/0260610、US 2011/0061460、US 8459110等。

相比于前案，本发明可以减少同向振动，并可以提供多维方向的运动感测。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种微机电装置，可以减少同向振动，并可以提供多维方向的运动感测。

为实现上述目的，就其中一个观点言，本发明提供了一种微机电装置，其包含：至少一弹性连接体，各弹性连接体具有两个折绕型弹性部，折绕型弹性部于连接侧形成一连接点，各折绕型弹性部另一侧又具有一连接部，其中当各弹性连接体的连接部，分别具有同步向外或同步向内的两个第一方向位移运动时，连接点具有与第一方向位移运动垂直的一第二方向位移运动；以及至少两质量结构，质量结构通过连接于弹性连接体的连接部而彼此相连；其中，弹性连接体的连接部，提供质量结构具有反向的第一方向位移运动。一实施例中，此反向的第一方向位移运动，为同步向外或同步向内的第一方向位移运动。

一实施例中，每一弹性连接体仅通过单一锚点而连接至一基板。

一实施例中，连接点连接于一伸缩弹簧，以引导连接点产生第二方向位移运动。第二方向垂直于第一方向，其中连接点与该伸缩弹簧直接或间接连接。一实施例中，连接点通过至少一第一内部质量结构以连接于伸缩弹簧。

一实施例中，其中至少两质量结构间通过至少两弹性连接体以彼此连接，且至少两弹性连接体的布局为镜像对称。