具有共構(gòu)微機電感測單元的微機電系統(tǒng)元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種具有共構(gòu)微機電感測單元的微機電系統(tǒng)元件，特別為通過共構(gòu)的多個微機電感測單元，電耦接于至少一共同接點以收集對應(yīng)于微機電感測單元的頻率響應(yīng)，并減少微機電系統(tǒng)元件外接線路與所需空間的微機電系統(tǒng)元件。
【背景技術(shù)】
[0002]微機電系統(tǒng)元件已普遍應(yīng)用日常生活中。微機電系統(tǒng)元件中整合了微機電感測單元與集成電路，但現(xiàn)有技術(shù)中，單一微機電系統(tǒng)元件內(nèi)僅具有單一感測類型的微機電感測單元，亦即僅具有單一的感測功能。(就本發(fā)明的定義而言，“三軸”加速度計仍然是單一感測類型，因為其僅能感測加速度。)當(dāng)需要使用兩種類型以上的微機電感測單元(例如重力傳感器與加速度計、角速度計與加速度計等)以進行不同類型的感測時，現(xiàn)有技術(shù)必須采用兩個分開獨立的微機電系統(tǒng)元件。在此情況下，多個微機電系統(tǒng)元件需占較大體積，且相關(guān)的電路和訊號連接也都十分占空間，妨礙產(chǎn)品微小化。
[0003]因此，如何整合多個不同類型的微機電感測單元于單一微機電系統(tǒng)元件內(nèi)以節(jié)省空間、接墊與線路，為產(chǎn)品開發(fā)重要的關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提出一種具有共構(gòu)微機電感測單元的微機電系統(tǒng)元件，可以整合多個不同類型的微機電感測單元于單一微機電系統(tǒng)元件內(nèi)，以節(jié)省空間、接墊與線路，實現(xiàn)產(chǎn)品微小化。
[0005]為達上述目的，就其中一個觀點，本發(fā)明提供一種具有共構(gòu)微機電感測單元的微機電系統(tǒng)兀件，包含:不同感測型態(tài)的第一和第二微機電感測單兀，其中該第一微機電感測單元的部分結(jié)構(gòu)和第二微機電感測單元的部分結(jié)構(gòu)重疊設(shè)置在同一投影面積內(nèi)。
[0006]—實施例中，該具有共構(gòu)微機電感測單兀的微機電系統(tǒng)兀件更包含一共振器,至少與該第一微機電感測單元及該第二微機電感測單元其中之一連接，以至少賦予所連接的該第一微機電感測單元或該第二微機電感測單元振動頻率。
[0007]一實施例中，該共振器賦予該第一微機電感測單元和該第二微機電感測單元不同的振動頻率，且該具有共構(gòu)微機電感測單元的微機電系統(tǒng)元件更包含有至少一共同接點，以接收該第一微機電感測單元和該第二微機電感測單元的感測結(jié)果而產(chǎn)生一多頻段訊號，經(jīng)由該共同接點輸出。
[0008]一實施例中，該第一微機電感測單元和該第二微機電感測單元分別為線性加速度計和科式加速度計。
[0009]一實施例中，該第二微機電感測單元為科氏加速度計，包括至少一個科式加速度可動電極，該科式加速度可動電極的外周定義該投影面積，且該第一微機電感測單元包括至少一個電極結(jié)構(gòu)，此電極結(jié)構(gòu)完全落在該投影面積內(nèi)。
[0010]一實施例中，該第二微機電感測單元為科氏加速度計，包括至少一個科式加速度可動電極，該科式加速度可動電極的外周定義該投影面積，且該第一微機電感測單元包括至少一個電極結(jié)構(gòu)，此電極結(jié)構(gòu)包括一主要質(zhì)量部分，該主要質(zhì)量部分落在該投影面積內(nèi)。
[0011]一實施例中，該第一微機電感測單元為線性加速度計，且該電極結(jié)構(gòu)為線性加速度計其中一軸的可動電極。
[0012]一實施例中，該第一微機電感測單元為二軸或三軸線性加速度計。
[0013]—實施例中，該具有共構(gòu)微機電感測單兀的微機電系統(tǒng)兀件包含多個不同感測型態(tài)的微機電感測單元，該多個不同感測型態(tài)的微機電感測單元包含線性加速度計、角速度計和磁力計中的幾個。
[0014]下面通過具體實施例詳加說明，當(dāng)更容易了解本發(fā)明的目的、技術(shù)內(nèi)容、特點及其所達成的功效。
【附圖說明】
[0015]圖1A-1D顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例的具有共構(gòu)微機電感測單元的微機電系統(tǒng)元件；
[0016]圖2-5顯示根據(jù)本發(fā)明的具有共構(gòu)微機電感測單元的微機電系統(tǒng)元件的多個實施例；
[0017]圖6A、6B顯示根據(jù)本發(fā)明的具有磁力計共構(gòu)微機電感測單元的微機電系統(tǒng)元件的兩個實施例。
[0018]圖中符號說明
[0019]10、20、30、40、50 微機電系統(tǒng)元件
[0020]11 線性加速度計
[0021]11a 軸
[0022]lie 固定電極
[0023]llxy 同平面可動電極
[0024]llz 出平面可動電極
[0025]12 角速度計
[0026]12e 固定電極
[0027]12x、12y、12z 科式加速度可動電極
[0028]14 共振器
[0029]14m 主框架
[0030]14s 連接結(jié)構(gòu)
[0031]14w 角方向振動器
[0032]14x X軸振動器
[0033]14y Y軸振動器
[0034]21x、21z 線性加速度可動電極
[0035]22x、22z 科式加速度可動電極
[0036]23 彈簧
[0037]24 支持臂
[0038]31y、31z 線性加速度可動電極
[0039]32y、32z 科式加速度可動電極
[0040]41x、41y 線性加速度可動電極
[0041]42zl、42z2 科式加速度可動電極
[0042]51zl、51z2 線性加速度可動電極
[0043]52x、52y 科式加速度可動電極
[0044]61x、61y 線性加速度可動電極
[0045]62zl、62z2、71x、71y 電極結(jié)構(gòu)
[0046]72zl、72z2 科式加速度可動電極
[0047]C 共同接點
[0048]Cllxl、Cllx2、Cllyl、Clly2、Cllz、C12x、C12y、C12z、C21x、C21z、C22x、C22z、C31y、C31z、C32y、C32z、C41x、C41y、C42zl、C42z2、C52x、C52y、C52zl、C52z2、C61x、C61y、C71x、C71y、C72zl、C72z2 電容
[0049]C62zl、C62z2 感應(yīng)結(jié)構(gòu)
[0050]fll、fl2 頻率
[0051]FR1UFR12 頻率響應(yīng)
[0052]Fm 多頻段訊號
[0053]X、Y、Z 方向
【具體實施方式】
[0054]有關(guān)本發(fā)明的前述及其它技術(shù)內(nèi)容、特點與功效，在以下配合參考圖式的一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現(xiàn)。以下實施例中所提到的方向用語，例如:上、下、左、右、前或后等，僅是參考附加圖式的方向。本發(fā)明中的圖式均屬示意，主要意在表示各裝置以及各元件之間的功能作用關(guān)系，至于形狀、厚度與寬度則并未依照比例繪制。
[0055]參照圖1A-1D的俯視平面圖，顯示根據(jù)本發(fā)明的一觀點所提供的一種具有共構(gòu)微機電感測單元的微機電系統(tǒng)元件10。為便利閱讀，相同的結(jié)構(gòu)以四個圖標(biāo)來予以說明。
[0056]圖1Α顯示微機電系統(tǒng)元件10包含共振器(resonator) 14 (圖1A黑色部分)，以接受一振動源所產(chǎn)生的振動而對微機電感測單元的感測訊號賦予頻率。賦予頻率的作用容后說明。在本實施例中，共振器14包括主框架14m以接收并傳遞振動、連接結(jié)構(gòu)14s以連接主框架14m與微機電感測單元、以及用以產(chǎn)生X方向振動的X軸振動器14x、Y方向振動的Y軸振動器14y、角度方向振動的角方向振動器14w。
[0057]本實施例中，共振器14包括兩個主框架14m,分別位于微機電系統(tǒng)兀件10的最外部與自外部向中間內(nèi)縮1/4邊長的