[实用新型]一种单芯片六轴传感器及其加速度计

说明书

本实用新型提供一种单芯片六轴传感器及其加速度计，Z轴加速度计包括：第一锚点；与第一锚点弹性相连的纵长型的旋转梁；位于旋转梁的第一侧的第一Z轴质量块，其与旋转梁相连；位于旋转梁的与第一侧相对的第二侧的第二Z轴质量块，其与旋转梁相连；位于第二Z轴质量块的远离所述旋转梁的一侧的第三Z轴质量块，其与第二Z轴质量块弹性相连；第二Z轴质量块和第一Z轴质量块沿旋转梁做跷跷板式运动，而第三Z轴质量块由第二Z轴质量块带动随第二Z轴质量块一同运动，在第三Z轴质量块的运动被阻挡时，第三Z轴质量块能够相对所述第二Z轴质量块发生扭转。与现有技术相比，本实用新型可以增强加速度计在低压腔体中的可靠性，降低生产成本和提高集成度。

【技术领域】

本实用新型涉及微机械系统技术领域，尤其涉及一种单芯片六轴传感器及其加速度计。

【背景技术】

MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，即微机电系统)电容式加速度计以其尺寸小，低成本，性能优良，广泛应用于消费电子，物联网，如何设计出高性能，低成本的器件尤为关键。为了降低成本，目前的六轴产品(3轴加速度计+3轴陀螺仪)由原来加速度计，陀螺仪分别位于两颗独立的芯片上向在同一颗芯片上加工出陀螺仪和加速度计的方式转变，目前通过采用特殊的封装工艺，以及配合吸气剂的使用来保证加速度计的腔体压强在一个高的水平，同时陀螺仪的腔体压强处于相对较低的水平，但这样会大大增加生产成本。

除此之外，提高传感器的灵敏度，降低噪声水平也是目前需要解决的关键问题，尤其是Z-轴，通常来说，设计质量块较大的Z轴传感器(或Z轴加速度计)能显著提升灵敏度，但是大质量也就意味着碰撞过程中大的碰撞能量，更容易发生碎裂，影响可靠性。

因此，亟需提出一种新的技术方案来解决上述问题。

【实用新型内容】

本实用新型的目的之一在于提供一种单芯片六轴传感器及其加速度计，其通过提升加速计在低真空度中的可靠性，以避免依赖复杂的封装工艺，进一步降低生产成本。

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种加速度计，其包括Z轴加速度计，所述Z轴加速度计能够感应到Z轴加速度，所述Z轴加速度计包括：

第一锚点；

与所述第一锚点弹性相连的纵长型的旋转梁；位于所述旋转梁的第一侧的第一Z轴质量块，其与所述旋转梁相连；位于所述旋转梁的与第一侧相对的第二侧的第二Z轴质量块，其与所述旋转梁相连；位于所述第二Z轴质量块的远离所述旋转梁的一侧的第三Z轴质量块，其与所述第二Z轴质量块弹性相连；其中，所述第二Z轴质量块和第一Z轴质量块沿所述旋转梁做跷跷板式运动，而所述第三Z轴质量块由所述第二Z轴质量块带动随所述第二Z轴质量块一同运动，在所述第三Z轴质量块的运动被阻挡时，所述第三Z轴质量块能够相对所述第二Z轴质量块发生扭转。

根据本实用新型的另一个方面，本实用新型提供一种单芯片六轴传感器，其包括陀螺仪和加速度计。所述加速度计包括Z轴加速度计，所述Z轴加速度计能够感应到Z轴加速度，所述Z轴加速度计包括：第一锚点；与所述第一锚点弹性相连的纵长型的旋转梁；位于所述旋转梁的第一侧的第一Z轴质量块，其与所述旋转梁相连；位于所述旋转梁的与第一侧相对的第二侧的第二Z轴质量块，其与所述旋转梁相连；位于所述第二Z轴质量块的远离所述旋转梁的一侧的第三Z轴质量块，其与所述第二Z轴质量块弹性相连；其中，所述第二Z轴质量块和第一Z轴质量块沿所述旋转梁做跷跷板式运动，而所述第三Z轴质量块由所述第二Z轴质量块带动随所述第二Z轴质量块一同运动，在所述第三Z轴质量块的运动被阻挡时，所述第三Z轴质量块能够相对所述第二Z轴质量块发生扭转。

与现有技术相比，本实用新型通过设计空气阻尼结构，以及特定刚度的耦合梁，来分散碰撞能力，以此来增强加速度计在低压腔体中的可靠性，降低生产成本和提高集成度。

【附图说明】