[發明專利]具有平面內正交補償的MEMS裝置

在審

• 申請號: 201810183892.1
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108535505A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 阿龍·A·蓋斯貝格爾
• 申請（專利權）人: 恩智浦美國有限公司
• 主分類號: G01P3/44
• 分類號: G01P3/44
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 倪斌

1.一種MEMS裝置，其特征在于，包括：

耦合到基板且在第一方向上縱向取向的固定電極，所述固定電極具有第一邊緣，所述第一邊緣呈現第一階梯式邊緣輪廓；以及

耦合到可移動質量系統的可移動電極，所述可移動電極在所述第一方向上縱向取向，所述可移動質量系統和所述可移動電極被配置成在所述第一方向上進行振蕩運動，所述可移動電極具有面向所述第一邊緣的第二邊緣，所述第二邊緣呈現第二階梯式邊緣輪廓，其中當所述可移動電極不進行所述振蕩運動時，所述第一與第二邊緣之間的間隙具有對應于所述第一和第二階梯式邊緣輪廓的變化寬度。

2.根據權利要求1所述的MEMS裝置，其特征在于，所述第一邊緣與所述第二邊緣之間的所述間隙具有呈現第一寬度的第一區域和呈現第二寬度的第二區域，所述第二寬度小于所述第一寬度。

3.根據權利要求1所述的MEMS裝置，其特征在于，所述固定電極是第一固定電極，所述間隙是第一間隙，且其中：

所述可移動電極具有與所述第二邊緣相對的第三邊緣；且

所述MEMS裝置進一步包括耦合到所述基板且在所述第一方向上縱向取向的第二固定電極，所述第二固定電極具有面向所述第三邊緣的第四邊緣，使得所述可移動電極插入于所述第一與第二固定電極之間，其中所述第三和第四邊緣中的至少一個呈現第三階梯式邊緣輪廓，使得所述第三與第四邊緣之間的第二間隙具有對應于所述第三階梯式邊緣輪廓的變化寬度。

4.根據權利要求1所述的MEMS裝置，其特征在于：

所述可移動質量系統包括可移動主體部分和延伸穿過所述可移動主體部分的開口；

所述固定電極駐留在所述開口中；且

所述可移動電極沿著所述開口的內部周界形成。

5.根據權利要求1所述的MEMS裝置，其特征在于，所述固定電極是第一固定電極，所述可移動電極是第一可移動電極，所述間隙是第一間隙，且所述MEMS裝置進一步包括：

耦合到所述基板的錨定結構，所述錨定結構具有第一側和與所述第一側相對的第二側，所述第一固定電極從所述第一側延伸；

從所述錨定結構的所述第二側延伸且在所述第一方向上縱向取向的第二固定電極；

耦合到所述可移動質量系統的第二可移動電極，所述第二可移動電極在所述第一方向上縱向取向，所述第二可移動電極具有面向所述第二固定電極的第四邊緣的第三邊緣，其中所述第三和第四邊緣中的至少一個呈現第三階梯式邊緣輪廓，使得所述第三與第四邊緣之間的第二間隙具有對應于所述第三階梯式邊緣輪廓的變化寬度。

6.根據權利要求1所述的MEMS裝置，其特征在于：

所述固定電極是在垂直于所述第一方向的第二方向上遠離彼此側向位移的多個固定電極中的一個，所述多個固定電極中的每一個具有呈現階梯式邊緣輪廓的至少一個邊緣；

所述可移動電極是在所述第二方向上遠離彼此側向位移的多個可移動電極中的一個，所述多個可移動電極與所述多個固定電極定位成交替布置，所述多個可移動電極中的每一個具有呈現所述階梯式邊緣輪廓的至少一個邊緣，使得多個間隙形成于所述固定電極中的所述每一個與所述可移動電極中的所述每一個之間，所述多個間隙中的每一個具有對應于所述階梯式邊緣輪廓的變化寬度。

7.根據權利要求1所述的MEMS裝置，其特征在于：

所述可移動質量系統柔性耦合到所述基板，所述振蕩運動包括振蕩驅動運動，所述可移動質量系統被配置成相對于大體上平行于所述第一方向的驅動軸進行所述振蕩驅動運動且所述可移動質量系統的感測部分被配置成響應于圍繞垂直于所述驅動軸和感測軸中的每一個的輸入軸的角速度而相對于大體上垂直于所述驅動軸的感測軸進行振蕩感測運動；且

所述MEMS裝置進一步包括與所述固定電極電連通的控制電路，所述控制電路根據在所述第一方向上的所述振蕩驅動運動確定所述可移動質量系統的所述感測部分在沿著所述感測軸的所述第二方向上的正交運動的量值，且將校正電壓施加到所述固定電極以補償所述正交運動。