[發明專利]一種MEMS壓力傳感元件

有效

• 申請號: 201510368749.6
• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN104897334B
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 鄭國光
• 申請（專利權）人: 歌爾股份有限公司
• 主分類號: G01L9/12
• 分類號: G01L9/12;B81B3/00
• 代理公司: 北京博雅睿泉專利代理事務所(特殊普通合伙)11442
• 代理人: 馬佑平,馬鐵良

1.一種MEMS壓力傳感元件，其特征在于，包括：

設有凹槽的基底(1)；

設置于所述基底(1)上方的壓力敏感膜(5)，所述壓力敏感膜(5)密封所述凹槽的開口以形成密封腔體(500)；

位于所述密封腔體(500)內的構成電容結構的可動極板和固定極板；

其中，所述固定極板固定于基底(1)凹槽的底壁，所述可動極板懸置于所述固定極板的上方并且與所述固定極板相對；所述壓力敏感膜(5)與所述可動極板連接，以在外界壓力作用下帶動所述可動極板運動；

所述可動極板包括依次并列設置的第一扭轉質量塊、壓力傳導部(350)以及第二扭轉質量塊，所述第一扭轉質量塊和所述第二扭轉質量塊關于所述壓力傳導部(350)對稱；

所述壓力傳導部(350)通過第一彈性連接部與所述第一扭轉質量塊連接，通過第二彈性連接部與所述第二扭轉質量塊連接；

所述壓力傳導部(350)的中心部分通過第一錨點(100)與所述壓力敏感膜(5)的中心部分固定連接；所述第一扭轉質量塊的中心部分通過第二錨點(200)與基底(1)凹槽的底壁固定連接；所述第二扭轉質量塊的中心部分處通過第三錨點(300)與基底(1)凹槽的底壁固定連接。

2.根據權利要求1所述的元件，其特征在于，

所述第一彈性連接部包括第一彈性梁(313)、第一連接臂(314)、以及第二連接臂(315)；所述第二彈性連接部包括第二彈性梁(323)、第三連接臂(324)、以及第四連接臂(325)；所述第一彈性梁(313)和第二彈性梁(323)平行于所述壓力傳導部(350)；

所述第一彈性梁(313)的兩端分別通過一條第一連接臂(314)與所述壓力傳導部(350)連接，所述第一彈性梁(313)的中間通過第二連接臂(315)與所述第一扭轉質量塊連接；

所述第二彈性梁(323)的兩端分別通過一條第三連接臂(324)與所述壓力傳導部(350)連接，所述第二彈性梁(323)的中間通過第四連接臂(325)與所述第二扭轉質量塊連接。

3.根據權利要求1所述的元件，其特征在于，

所述第一扭轉質量塊包括第一矩形框架結構和第三彈性梁(312)；所述第一矩形框架結構包括平行于壓力傳導部(350)的第一可動極板(301)和第二可動極板(302)，以及兩條垂直于壓力傳導部(350)的第五連接臂(311)；所述第三彈性梁(312)連接兩條所述第五連接臂(311)的中點，其中心通過所述第二錨點(200)與基底(1)凹槽的底壁固定連接；

所述第二扭轉質量塊包括第二矩形框架結構和第四彈性梁(322)；所述第二矩形框架結構包括平行于壓力傳導部(350)的第三可動極板(303)和第四可動極板(304)，以及兩條垂直于壓力傳導部(350)的第六連接臂(321)；所述第四彈性梁(322)連接兩條所述第六連接臂(321)的中點，其中心通過所述第三錨點(300)與基底(1)凹槽的底壁固定連接；

所述固定極板包括第一、第二、第三、第四固定極板(601、602、603、604)，所述第一、第二、第三、第四固定極板(601、602、603、604)與所述第一、第二、第三、第四可動極板(301、302、303、304)一一對應形成第一、第二、第三、第四電容結構(C1-1、C1-2、C2-1、C2-2)。

4.根據權利要求3所述的元件，其特征在于，

所述第一電容結構(C1-1)和第四電容結構(C2-2)通過引線并聯，構成第一組電容(C1)；所述第二電容結構(C1-2)和第三電容結構(C2-1)通過引線并聯，構成第二組電容(C2)；所述第一組電容(C1)和所述第二組電容(C2)構成一對差分電容。