[发明专利]加速度传感器

说明书

本申请与本申请人另一件同日申请的专利申请《MEMS加速度传感器》相关。二者的不同之处在于：第一动电极顶面相较第一定电极顶面更靠近质量块上表面，同时，第一动电极底面相较第一定电极底面更靠近质量块上表面；第三动电极顶面相较第三定电极顶面更远离质量块上表面，同时，第三动电极底面相较第三定电极底面更远离质量块上表面。本申请是在相关申请的基础上进一步细化。合先叙明。

技术领域

本发明涉及一种传感器，尤其涉及一种将三轴方向加速度检测集于一体的加速度传感器。

背景技术

加速度计已经广泛的应用于汽车制造领域，如防锁刹车系统。近年来，加速度计的应用领域快速增长。三轴加速度计以其低成本得到广泛的应用。三轴加速度计也逐渐被应用到消费电子产品上，如移动电话、电脑和游戏机等。

相关结构的加速度传感器主要采用x、y轴与z轴分开模块实现其传感器的功能。相关结构或者方法的失陷是使得加速度计的尺寸增加，难以实现微型化。另外z轴灵敏度低。

发明内容

本发明需解决的技术问题是提供一种灵敏度高的加速度传感器。

根据上述需解决的技术问题，设计了一种加速度传感器，该加速度传感器包括基底、质量块、第一组电容、与第一组电容相邻的第三组电容，其中；

质量块可相对于基底运动，并设有上表面、与上表面平行的下表面以及连接上下表面的侧壁；

第一组电容包括与质量块侧壁相连接的第一动电极轴、连接第一动电极轴与基底的第一弹性支撑部件，以及由第一动电极轴延伸并垂直于质量块侧壁法向的若干第一动电极；第一组电容还包括若干与第一动电极平行并连接固定至基底的第一定电极；每两相邻的第一动电极之间设有至少一个上述的第一定电极，每两相邻的第一定电极之间设有至少一个上述的第一动电极，且相邻的第一动电极与第一定电极在质量块的侧壁的法向上具有重叠面积；第一动电极具有与质量块上表面平行的第一动电极顶面与第一动电极底面；第一定电极具有与质量块上表面平行的第一定电极顶面与第一定电极底面；第一动电极顶面相较第一定电极顶面更靠近质量块上表面，同时，第一动电极底面相较第一定电极底面更靠近质量块上表面；

第三组电容包括与质量块侧壁相连接的第三动电极轴、连接第三动电极轴与基底的第三弹性支撑部件，以及由第三动电极轴延伸并垂直于质量块侧壁法向的若干第三动电极；第三组电容还包括若干与第三动电极平行并连接固定至基底的第三定电极；每两相邻的第三动电极之间设有至少一个上述的第三定电极，每两相邻的第三定电极之间设有至少一个上述的第三动电极，且相邻的第三动电极与第三定电极在质量块的侧壁的法向上具有重叠面积；第三动电极具有与质量块上表面平行的第三动电极顶面与第三动电极底面；第三定电极具有与质量块上表面平行的第三定电极顶面与第三定电极底面；第三动电极顶面相较第三定电极顶面更远离质量块上表面，同时，第三动电极底面相较第三定电极底面更远离质量块上表面；

第一组电容的第一动电极垂直于第三组电容的第三动电极。

优选的，所述第一组电容还包括用于将第一定电极固定在基底上的第一定电极轴，该第一定电极轴沿质量块的轴向延伸且不与质量块连接，第一定电极自第一定电极轴向第一动电极轴的方向延伸；所述第三组电容还包括用于将第三定电极固定在基底上的第三定电极轴，该第三定电极轴沿质量块的轴向延伸且不与质量块连接，第三定电极自第三定电极轴向第三动电极轴的方向延伸。

优选的，该加速度传感器还包括分别与质量块侧面相连的第二组电容和第四组电容，第二组电容与第一组电容结构相同且关于质量块对称分布；第四组电容与第三组电容结构相同且关于质量块对称分布。

本发明还提供了一种加速度传感器，该加速度传感器包括质量块、第一组电容和第三组电容；

质量块设有上表面、下表面和连接上表面、下表面的侧面，第一组电容和第三组电容分别连接质量块的侧面；

第一组电容包括第一弹性支撑部件、设有两个端面和将两个端面连接的侧面的第一动电极轴、该第一动电极轴的一个端面与质量块的侧面相连，另一个端面与所述第一弹性支撑部件相连，自该第一动电极轴的侧面延伸出第一动电极，该第一组电容还包括第一定电极和固定所述第一定电极的第一定电极轴，第一动电极和第一定电极梳齿状排布，且相互交叉；

其中，第一动电极包括第一动电极上表面、第一动电极下表面和将第一动电极上表面、第一动电极下表面连接的第一动电极侧面；第一定电极包括第一定电极上表面、第一定电极下表面和将第一定电极上表面、第一定电极下表面连接的第一定电极侧面；