[發(fā)明專利]加速度傳感器及電子設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011311384.0
• 申請(qǐng)日: 2020-11-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112269034A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李哲;莊瑞芬;李剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州敏芯微電子技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): G01P15/125
• 分類號(hào): G01P15/125;G01P15/08
• 代理公司: 北京布瑞知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11505
• 代理人: 秦衛(wèi)中

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N加速度傳感器及電子設(shè)備，該加速度傳感器包括：襯底；質(zhì)量塊，其中，質(zhì)量塊包括第一區(qū)域和第二區(qū)域，質(zhì)量塊與襯底可動(dòng)連接，以使得在第一區(qū)域和第二區(qū)域圍繞垂直于質(zhì)量塊所在平面的Z軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，加速度傳感器檢測(cè)X方向上的加速度，X方向位于平面內(nèi)。本申請(qǐng)實(shí)施例提供的加速度傳感器能夠顯著減小質(zhì)量塊的尺寸以及芯片面積，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)加速度傳感器的小型化。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及傳感器領(lǐng)域，具體涉及一種加速度傳感器及電子設(shè)備。

背景技術(shù)

微機(jī)電系統(tǒng)(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)的加速度傳感器因具有體積小、重量輕、成本低、易于集成和實(shí)現(xiàn)智能化等特點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于駕駛、醫(yī)療等各個(gè)領(lǐng)域。現(xiàn)有的MEMS加速度傳感器通常是通過(guò)質(zhì)量塊的平移來(lái)檢測(cè)X或Y方向上的加速度，這種MEMS加速度傳感器的芯片面積較大，且成本高。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種加速度傳感器及電子設(shè)備，能夠減小芯片面積、降低成本。

第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N加速度傳感器，包括：襯底；質(zhì)量塊，其中，質(zhì)量塊包括第一區(qū)域和第二區(qū)域，質(zhì)量塊與襯底可動(dòng)連接，以使得在第一區(qū)域和第二區(qū)域圍繞垂直于質(zhì)量塊所在平面的Z軸扭轉(zhuǎn)時(shí)，加速度傳感器檢測(cè)X方向上的加速度，X方向位于平面內(nèi)。

在某些實(shí)施例中，質(zhì)量塊上設(shè)置有沿X方向延伸的第一彈簧梁，第一彈簧梁位于第一區(qū)域和第二區(qū)域之間，第一區(qū)域和第二區(qū)域之間通過(guò)第一彈簧梁的中部相互連接。

在某些實(shí)施例中，第一區(qū)域的重心到第一彈簧梁的距離大于第二區(qū)域的重心到第一彈簧梁的距離。

在某些實(shí)施例中，質(zhì)量塊上設(shè)置有沿X方向延伸的第二彈簧梁和第三彈簧梁，第二彈簧梁位于第一區(qū)域的外側(cè)，第三彈簧梁位于第二區(qū)域的外側(cè)，在第一區(qū)域和第二區(qū)域沿Y方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度傳感器檢測(cè)Y方向上的加速度。

在某些實(shí)施例中，襯底上設(shè)置有第一固定點(diǎn)和第二固定點(diǎn)，第一固定點(diǎn)與第二彈簧梁連接，第二固定點(diǎn)與第三彈簧梁連接。

在某些實(shí)施例中，第一區(qū)域上設(shè)置有第一可動(dòng)電極，第二可動(dòng)電極，襯底上設(shè)置有第一固定電極和第二固定電極，第一可動(dòng)電極與第一固定電極構(gòu)成第一電容，第二可動(dòng)電極與第二固定電極構(gòu)成第二電容，第一電容的電容變化方向與第二電容的電容變化方向相反，第一電容與第二電容用于檢測(cè)X方向上的加速度。

在某些實(shí)施例中，第一區(qū)域上設(shè)置有至少一個(gè)鏤空區(qū)域，在至少一個(gè)鏤空區(qū)域的每個(gè)鏤空區(qū)域中，襯底上設(shè)置有至少一個(gè)第三固定電極，鏤空區(qū)域的側(cè)壁與至少一個(gè)第三固定電極形成第三電容，第三電容用于檢測(cè)Y方向上的加速度。

在某些實(shí)施例中，襯底上設(shè)置有第四固定電極，第四固定電極與第一區(qū)域之間形成第四電容，第四電容用于在第一區(qū)域和第二區(qū)域繞第一彈簧梁轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)檢測(cè)Z方向上的加速度。

在某些實(shí)施例中，襯底上設(shè)置有用于檢測(cè)X方向上的加速度的第一固定電極和第二固定電極、用于檢測(cè)Y方向上的加速度的第三固定電極和第五固定電極、用于檢測(cè)Z方向上的加速度的第四固定電極和第六固定電極，其中，第一固定電極、第三固定電極和第四固定電極分別與位于襯底一側(cè)的引線連接，第二固定電極、第五固定電極和第六固定電極分別與位于襯底另一側(cè)的引線連接。

第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N電子設(shè)備，包括第一方面所述的加速度傳感器。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種加速度傳感器及電子設(shè)備，通過(guò)將質(zhì)量塊設(shè)置成可相互圍繞垂直于質(zhì)量塊所在平面的Z軸扭轉(zhuǎn)的第一區(qū)域和第二區(qū)域，并基于該第一區(qū)域和第二區(qū)域的相互扭轉(zhuǎn)來(lái)檢測(cè)X方向上的加速度，可以顯著減小質(zhì)量塊的尺寸以及芯片面積，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)加速度傳感器的小型化。

附圖說(shuō)明

圖1所示為本申請(qǐng)一實(shí)施例提供的加速度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。