[發(fā)明專利]具有對稱差分電容的微機(jī)電元件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310425232.7
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN104445048A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡明翰
• 申請（專利權(quán)）人: 原相科技股份有限公司
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 陳肖梅;謝麗娜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種微機(jī)電元件，特別是其中一上相對電極延伸壁與一下相對電極延伸壁，其面向于質(zhì)量結(jié)構(gòu)的總表面積為彼此相當(dāng)?shù)奈C(jī)電元件。

背景技術(shù)

出平面?zhèn)鞲衅鳛槲C(jī)電元件的其中一種形式，用以感測垂直于平面的移動。參照圖1A，其中顯示一現(xiàn)有技術(shù)的微機(jī)電出平面?zhèn)鞲衅?0的示意圖。微機(jī)電出平面?zhèn)鞲衅?0包含一翹翹板11，其支點為P。當(dāng)微機(jī)電出平面?zhèn)鞲衅?0沿方向A移動時，翹翹板11因支點P偏于一側(cè)而導(dǎo)致擺動。位于翹翹板11的上電極E13與位于基板12的下電極E11、E12形成一差分形式(differential?mode)的電容架構(gòu)，根據(jù)此結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的電容值差異(一電容值增加，另一電容值降低)，可推算出移動量。此現(xiàn)有技術(shù)需精確制造翹翹板11的結(jié)構(gòu)，因此技術(shù)難度高。

請參照圖1B，其中顯示另一現(xiàn)有技術(shù)的微機(jī)電出平面?zhèn)鞲衅?0的示意圖。微機(jī)電出平面?zhèn)鞲衅?0包含一質(zhì)量結(jié)構(gòu)21，設(shè)置于基板22上方，通過一錨點P而連接于彈簧。位于質(zhì)量結(jié)構(gòu)21的上電極E23與位于基板22上的下電極E21、E22形成同向的可變電容結(jié)構(gòu)。當(dāng)微機(jī)電出平面?zhèn)鞲衅?0沿方向A移動時，兩組電容的變化為同步變大或變小。此現(xiàn)有技術(shù)因非差分形式結(jié)構(gòu)，其感測值受結(jié)構(gòu)的影響而精確度較低。

請參照圖1C，其中顯示基于圖1A、1B的缺失而提出的另一現(xiàn)有技術(shù)的微機(jī)電出平面?zhèn)鞲衅?0的剖面示意圖。微機(jī)電出平面?zhèn)鞲衅?0包含一質(zhì)量結(jié)構(gòu)31，此質(zhì)量結(jié)構(gòu)31具有一上電極E32以及一下電極E31。上電極E32與上相對電極E34形成一上電容結(jié)構(gòu)Ctop、且下電極E31與下相對電極E33形成一下電容結(jié)構(gòu)Cbot。此現(xiàn)有技術(shù)亦為差分電極形式的電容架構(gòu)，當(dāng)微機(jī)電出平面?zhèn)鞲衅?0沿方向A移動時，上電容結(jié)構(gòu)Ctop和下電容結(jié)構(gòu)Cbot的電容值會反向變化。然而，除了上下電容結(jié)構(gòu)Ctop、Cbot外，上相對電極E34與基板32間的延伸壁W會與質(zhì)量結(jié)構(gòu)31產(chǎn)生衍生電容C’，以及此延伸壁W也會與下相對電極E33產(chǎn)生衍生電容C”。衍生電容C’、C”造成上電容結(jié)構(gòu)Ctop與下電容結(jié)構(gòu)Cbot的電容值偏差，且衍生電容C’、C”所造成的偏差影響不相等，導(dǎo)致感測效果不佳。

有鑒于此，本發(fā)明即針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種微機(jī)電元件與出平面?zhèn)鞲衅鳎渚哂胁罘中问降碾娙萁Y(jié)構(gòu)、電容值偏差影響小、且易于制造。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提出一種具有對稱差分電容的微機(jī)電元件，該微機(jī)電元件與出平面?zhèn)鞲衅鳎渚哂胁罘中问降碾娙萁Y(jié)構(gòu)、電容值偏差影響小、且易于制造。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種具有對稱差分電容的微機(jī)電元件，包含：一基板；一上相對電極；一下相對電極；一質(zhì)量結(jié)構(gòu)，具有一上電極與一下電極，分別與該上相對電極和該下相對電極形成一上電容結(jié)構(gòu)與一下電容結(jié)構(gòu)；一上相對電極延伸壁，其上端連接該上相對電極，下端與該基板連接；以及一下相對電極延伸壁，其下端經(jīng)由該下相對電極連接該基板；其中該下相對電極延伸壁的上端不與該上相對電極連接，且該上相對電極延伸壁和該上相對電極面向于該質(zhì)量結(jié)構(gòu)的總表面積和、與該下相對電極延伸壁和該下相對電極面向于該質(zhì)量結(jié)構(gòu)的總表面積和，為彼此相當(dāng)。

在一較佳實施例中，該上相對電極延伸壁與該下相對電極延伸壁的面向于該質(zhì)量結(jié)構(gòu)的表面積為彼此相等。

在一較佳實施例中，該上、下相對電極延伸壁分別位于相對該質(zhì)量結(jié)構(gòu)的對稱位置。

在一較佳實施例中，該質(zhì)量結(jié)構(gòu)設(shè)置于該上下相對電極延伸壁之間，或該上下相對電極延伸壁主要設(shè)置于該質(zhì)量結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)。

在一較佳實施例中，該微機(jī)電元件具有多個上相對電極延伸壁和多個下相對電極延伸壁。

在一較佳實施例中，該多個上相對電極延伸壁和多個下相對電極延伸壁分別位于該質(zhì)量結(jié)構(gòu)的至少相對兩側(cè)，且該兩側(cè)的任一側(cè)既設(shè)有上相對電極延伸壁也設(shè)有下相對電極延伸壁。

在一較佳實施例中，該上相對電極延伸壁上端具有至少一錨邊，并以該錨邊連接該上相對電極；該下相對電極延伸壁上端具有延伸至與該錨邊等高的至少一凸邊。

在一較佳實施例中，由俯視圖觀之，該微機(jī)電元件設(shè)有多個錨邊與凸邊，彼此對應(yīng)設(shè)置于該質(zhì)量結(jié)構(gòu)相對的兩側(cè)。

在一較佳實施例中，由俯視圖觀之，該微機(jī)電元件設(shè)有多個錨邊與凸邊，設(shè)置于該質(zhì)量結(jié)構(gòu)相對的兩側(cè)，且位于兩側(cè)的錨邊總面積彼此相當(dāng)、或位于兩側(cè)的凸邊總面積彼此相當(dāng)、或錨邊與凸邊的總面積彼此相當(dāng)。

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(dá)成的功效。

附圖說明