[发明专利]灵敏度提高的Z-轴加速度计

说明书

公开具有嵌入式可移动结构的Z‑轴跷跷板加速度计。跷跷板加速度计可以包括嵌入的质量，该嵌入的质量从跷跷板梁枢转或在平面外平移。可以将枢转的或平移的嵌入的质量定位以通过提供比跷跷板梁本身更大的z轴位移来增加z‑轴加速度计的灵敏度。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2018年9月12日提交、代理人案号为G0766.70239US00、题目为“灵敏度提高的Z-轴加速度计”的美国临时专利申请序列No.16/129,755的权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本申请涉及微机电系统(MEMS)z-轴加速度计。

背景技术

z-轴加速度计可以包括响应于沿z轴的加速度而枢转的“跷跷板”梁。在较高的加速度频率下，梁的位移幅度可减小。

发明内容

公开具有嵌入式可移动结构的Z-轴跷跷板加速度计。跷跷板加速度计可以包括嵌入的质量，该嵌入的质量从跷跷板梁枢转或在平面外平移。可以将枢转的或平移的嵌入的质量定位以通过提供比跷跷板梁本身更大的z轴位移来增加z-轴加速度计的灵敏度。

根据本申请的方面，MEMS z-轴跷跷板加速度计包括：基板、锚、通过所述锚连接到所述基板并被配置为围绕第一轴线枢转的梁。第一轴线平行于基板。该梁相对于所述第一轴线不对称。MEMS z-轴跷跷板加速度计包括质量块，耦合到所述梁并且被配置为相对于所述梁围绕不同于所述第一轴线的第二轴线枢转。

根据本申请的方面，一种操作MEMS z-轴加速度计的方法。加速度计包括基板、锚、通过锚连接到基板的梁、和耦合到梁的质量块。该方法包括：使用至少一个感测电容来感测所述梁相对于所述基板的位置的指示；和输出指示所述至少一个感测电容的信号。所述梁被配置为围绕所述第一轴线枢转，并且第一轴线平行于基板。质量块被配置为相对于所述梁围绕除所述第一轴线之外的第二轴线并且平行于所述基板枢转。

根据本申请的方面，MEMS z-轴加速度计包括基板、锚、通过锚连接到基板的梁。所述梁被配置为围绕所述第一轴线枢转，并且第一轴线平行于基板。MEMS z-轴加速度计包括嵌入梁的质量块。质量块被配置为相对于所述梁的枢转平面垂直于平面外平移。

附图说明

将参考以下附图描述本申请的各个方面和实施例。应当理解，附图不一定按比例绘制。出现在多个图中的项目在所有出现的图中均用相同的参考数字表示。

图1A是具有枢转质量块的z-轴加速度计的一个实施例的侧视图；

图1B是具有枢转质量块的z-轴加速度计的一个实施例的侧视图；

图1C是具有枢转质量块的z-轴加速度计的一个实施例的顶视图；

图2是具有枢转质量块的z-轴加速度计的一个实施例的俯视图。

图3是具有枢转质量块的z-轴加速度计的一个实施例的俯视图。

图4是具有枢转质量块的z-轴加速度计的一个实施例的俯视图。

图5是具有枢转质量块的z-轴加速度计的一个实施例的俯视图。

图6是具有枢转质量块的z-轴加速度计的一个实施例的俯视图。

图7是具有枢转质量块的z-轴加速度计的一个实施例的俯视图。

图8A是具有平移质量块的z-轴加速度计的一个实施例的侧视图。

图8B是具有平移质量块的z-轴加速度计的一个实施例的侧视图。

图8C是具有平移质量块的z-轴加速度计的一个实施例的顶视图；