[發明專利]一種三軸電容式加速度計及電子裝置

有效

• 申請號: 201710333977.9
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN107037237B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 鄒波;王輝;劉爽
• 申請（專利權）人: 深迪半導體（紹興）有限公司
• 主分類號: G01P15/125
• 分類號: G01P15/125
• 代理公司: 上海劍秋知識產權代理有限公司 31382
• 代理人: 楊飛

1.一種三軸電容式加速度計，其特征在于，包括：

結構對稱設置的第一質量塊和第二質量塊，其中，所述第一質量塊和第二質量塊之間通過彈性結構耦合相連，且所述質量塊通過與其相應的至少一個固定錨點可動地設置在基底上，用于在對所述三軸電容式加速度計施加一加速度時，產生與該加速度相應的運動；

以及，位于任意一質量塊范圍內的多個檢測區域，其中，任意一檢測區域均包括固定結構和可動結構組成的檢測電容，且所述質量塊復用所述可動結構，以及，所述固定結構固定于所述基底上，用于在對所述三軸電容式加速度計施加一加速度時，產生與該加速度對應的特定電容值變化；并且

所述質量塊包括沿第一方向設置的第一Z軸電容檢測區域、第二電容檢測部分、第三電容檢測部分和第二Z軸電容檢測區域，其中，所述第二電容檢測部分沿第二方向設置有第一X軸電容檢測區域、第一Y軸電容檢測區域和第二X軸電容檢測區域，以及，所述第三電容檢測部分沿所述第二方向依次設置有第三X軸電容檢測區域、第二Y軸電容檢測區域和第四X軸電容檢測區域；其中，所述第一方向為所述第一質量塊-第二質量塊方向，且所述第二方向與所述第一方向相交叉；

位于所述質量塊的第二電容檢測部分和第三電容檢測部分之間設置有彈性連接部；所述質量塊對應所述彈性連接部設置有沿所述第二方向排列的第一彈性鏤空區域和第二彈性鏤空區域；位于所述彈性鏤空區域設置有一所述固定錨點，且所述固定錨點通過一沿所述第二方向延伸的第一彈性梁與所述質量塊連接，其中，所述第一彈性鏤空區域和第二彈性鏤空區域的第一彈性梁相對設置；

所述彈性結構包括沿所述第一方向設置的第一子彈性結構和第二子彈性結構，和位于所述第一子彈性結構和第二子彈性結構之間的剛性梁；所述第一子彈性結構包括沿所述第二方向設置的兩個第二彈性梁，兩個所述第二彈性梁的相對端與所述剛性梁相連，且兩個所述第二彈性梁的另一端均與所述第一質量塊相連；所述第二子彈性結構包括沿所述第二方向設置的兩個第三彈性梁，兩個所述第三彈性梁的相對端與所述剛性梁相連，且兩個所述第三彈性梁的另一端均與所述第二質量塊相連。

2.根據權利要求1所述的三軸電容式加速度計，其特征在于，所述質量塊對應所述第一X軸電容檢測區域、第二X軸電容檢測區域、第三X軸電容檢測區域和第四X軸電容檢測區域均為鏤空區域；

以及，所述X軸電容檢測區域包括沿所述第一方向排列的第一可動結構、第一固定結構、第二可動結構和第二固定結構，其中，所述第一可動結構和第一固定結構組成第一X軸檢測電容，所述第二可動結構和第二固定結構組成第二X軸檢測電容；

其中，在對所述三軸電容式加速度計施加X軸向的加速度時，所述第一X軸檢測電容和第二X軸檢測電容的容量變化相反。

3.根據權利要求1所述的三軸電容式加速度計，其特征在于，所述質量塊對應所述第一Y軸電容檢測區域和第二Y軸電容檢測區域均為鏤空區域；

以及，所述Y軸電容檢測區域包括沿所述第一方向排列的第一可動結構、第一固定結構、第二可動結構和第二固定結構，其中，所述第一可動結構和第一固定結構組成第一Y軸檢測電容，所述第二可動結構和第二固定結構組成第二Y軸檢測電容；

其中，在對所述三軸電容式加速度計施加Y軸向的加速度時，所述第一Y軸檢測電容和第二Y軸檢測電容的容量變化相反。

4.根據權利要求1所述的三軸電容式加速度計，其特征在于，所述質量塊對應所述第一Z軸電容檢測區域和第二Z軸電容檢測區域均為鏤空區域；

以及，所述Z軸電容檢測區域包括所述固定結構和環繞所述固定結構的所述可動結構，其中，所述第一Z軸電容檢測區域的固定結構和可動結構組成第一Z軸檢測電容，和所述第二Z軸電容檢測區域的固定結構和可動結構組成第二Z軸檢測電容；

其中，在對所述三軸電容式加速度計施加Z軸向的加速度時，所述第一Z軸檢測電容和第二Z軸檢測電容的容量變化相反。

5.根據權利要求4所述的三軸電容式加速度計，其特征在于，任意一Z軸電容檢測區域的所述可動結構和固定結構之間具有高度差。