[發(fā)明專利]MEMS器件的彈簧系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410056521.9
• 申請(qǐng)日: 2014-02-19
• 公開（公告）號(hào): CN103994760A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安德魯·C·麥克耐爾;加里·G·李
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 飛思卡爾半導(dǎo)體公司
• 主分類號(hào): G01C19/56
• 分類號(hào): G01C19/56
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 李寶泉;周亞榮

1.一種微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）器件，包括：

第一可移動(dòng)質(zhì)量塊;

第二可移動(dòng)質(zhì)量塊；以及

用于將所述第一可移動(dòng)質(zhì)量塊耦合于所述第二可移動(dòng)質(zhì)量塊的彈簧系統(tǒng)，所述彈簧系統(tǒng)包括：

相對(duì)于彼此定向以形成平行四邊形布置的不易彎曲橫梁的集合，所述橫梁與所述第一和第二可移動(dòng)質(zhì)量塊的驅(qū)動(dòng)方向?qū)嵌ㄏ颍渲兴銎叫兴倪呅尾贾玫牡谝唤潜慌渲脼轳詈嫌谒龅谝豢梢苿?dòng)質(zhì)量塊以及所述平行四邊形布置的第二角被配置為耦合于所述第二可移動(dòng)質(zhì)量塊，所述第二角與所述第一角對(duì)角相對(duì)；

耦合于所述平行四邊形布置的第三角的第一側(cè)彈簧；以及

耦合于所述平行四邊形布置的第四角的第二側(cè)彈簧，所述第四角與所述第三角對(duì)角相對(duì)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS器件，其中所述彈簧系統(tǒng)還包括：

在所述第一角處互連所述平行四邊形布置的第一橫梁和第二橫梁的第一彎曲布置；

在所述第二角處互連所述平行四邊形布置的第三橫梁和第四橫梁的第二彎曲布置；

在所述第三角處互連所述平行四邊形布置的所述第一橫梁和所述第三橫梁互的第三彎曲布置；

在所述第四角處互連所述平行四邊形布置的所述第二橫梁和所述第四橫梁的第四彎曲布置，其中所述第一、第二、第三和第四彎曲布置中的每一個(gè)繞著基本垂直于所述MEMS器件的平面襯底的軸是旋轉(zhuǎn)地柔性的。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的MEMS器件，其中所述第一、第二、第三和第四彎曲布置中的每一個(gè)在軸向上是不易彎曲的以基本將所述第一、第二、第三和第四彎曲布置的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)限制于基本平行于所述平面襯底的平面。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS器件，其中所述平行四邊形布置被配置為當(dāng)經(jīng)受驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)被壓扁以使能所述第一和第二可移動(dòng)質(zhì)量塊的反相運(yùn)動(dòng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS器件，其中所述平行四邊形布置在經(jīng)受外部振動(dòng)信號(hào)時(shí)被約束為非壓扁配置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS器件，其中所述第一和第二側(cè)彈簧在所述驅(qū)動(dòng)方向是不易彎曲的，而在與所述驅(qū)動(dòng)方向正交的第二方向是柔性的。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的MEMS器件，其中所述驅(qū)動(dòng)方向和所述第二方向基本平行于所述MEMS器件的平面襯底。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS器件，還包括圍繞所述第一和第二可移動(dòng)質(zhì)量塊的框架，其中所述第一和第二側(cè)彈簧中的每一個(gè)的相對(duì)端適于與所述框架互連。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的MEMS器件，還包括平面襯底，其中所述不易彎曲橫梁的集合、所述第一側(cè)彈簧以及所述第二側(cè)彈簧懸浮于所述平面襯底上而不直接連接到所述平面襯底。

10.一種制造微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）器件的方法，所述方法包括：

在平面襯底上形成第一可移動(dòng)質(zhì)量塊、第二可移動(dòng)質(zhì)量塊以及圍繞所述第一和第二可移動(dòng)質(zhì)量塊的感測(cè)框架；

形成彈簧系統(tǒng)，所述彈簧系統(tǒng)包括相對(duì)于彼此定向以形成平行四邊形布置的不易彎曲橫梁的集合、第一側(cè)彈簧以及第二側(cè)彈簧；以及

其中所述彈簧系統(tǒng)耦合于所述第一和第二可移動(dòng)質(zhì)量塊使得所述橫梁與所述第一和第二可移動(dòng)質(zhì)量塊的驅(qū)動(dòng)方向?qū)嵌ㄏ颍渲兴銎叫兴倪呅尾贾玫牡谝唤邱詈嫌谒龅谝豢梢苿?dòng)質(zhì)量塊，所述平行四邊形布置的第二角耦合于所述第二可移動(dòng)質(zhì)量塊，所述第二角與所述第一角對(duì)角相對(duì)，并且其中所述第一側(cè)彈簧耦合于所述平行四邊形布置的第三角，所述第二側(cè)彈簧耦合于所述平行四邊形布置的第四角，所述第四角與所述第三角對(duì)角相對(duì)。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中在所述形成操作之后：

所述平行四邊形布置的第一橫梁和第二橫梁通過第一彎曲布置在所述第一角處互連；

所述平行四邊形布置的第三橫梁和第四橫梁通過第二彎曲布置在所述第二角處互連；

所述平行四邊形布置的所述第一橫梁和所述第三橫梁通過第三彎曲布置在所述第三角處互連；

所述平行四邊形布置的所述第二橫梁和所述第四橫梁通過第四彎曲布置在所述第四角處互連，其中所述第一、第二、第三和第四彎曲布置中的每一個(gè)繞著基本垂直于所述MEMS器件的平面襯底的軸是旋轉(zhuǎn)地柔性的。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中在所述形成操作之后，所述第一和第二側(cè)彈簧中的每一個(gè)的相對(duì)端互連到所述感測(cè)框架。