[发明专利]具有低的热漂移的微机电z轴探测结构

权利要求书

1.一种MEMS探测结构(10)，包括：

-具有顶表面(2a)的衬底(2)，其上至少设置有第一固定电极装置(5a)；

-传感块(3)，在一个平面(xy)内延伸，并且悬浮在所述衬底(2)和所述第一固定电极装置(5a)之上的分隔间距(gap₁)处；以及

-连接弹性元件(8a，8b)，构造成支撑所述传感块(3)，使其可以在所述平面(xy)外绕着旋转轴(A)自由旋转，根据将被探测的沿着与所述平面(xy)正交的轴(z)的量改变所述间距(gap₁)；

其特征在于，包括：

耦合块(12)，悬浮在所述衬底(2)之上并且通过所述连接弹性元件(8a，8b)与所述传感块(3)连接；以及锚固装置(14，15)，构造成将所述耦合块(12)通过至少一个第一限制点(13)锚固到所述衬底上(2)，设置在与所述旋转轴(A)隔开一定距离，且位于与所述第一固定电极装置(5a)相应的位置。

2.根据权利要求1所述的结构，其中所述平面(xy)通过互相正交的第一轴(x)以及第二轴(y)所限定；并且所述第一限制点(13)相对于所述平面(xy)设置在所述第一固定电极装置(5a)的封套区内。

3.根据权利要求2所述的结构，其中所述锚固装置(14，15)构造成使得所述耦合块(12)关于所述探测的量基本上是静止的，并且所述衬底(2)在所述第一限制点(13)沿着所述正交轴(z)的位移引起所述耦合块(12)沿着所述正交轴(z)的相应的位移；并且

所述连接弹性元件(8a，8b)构造成使得所述耦合块(12)的位移引起所述传感块(3)的相应位移。

4.根据权利要求3所述的结构，其中所述锚固装置(14，15)构造成在所述第一限制点(13)限定枢转元件。

5.根据权利要求3所述的结构，其中所述第一限制点(13)设置在基本上对应于所述封套区沿着限定所述平面(xy)的第二轴(y)和/或所述第一轴(x)的中间点的位置(a，b)。

6.根据权利要求3所述的结构，其中所述锚固装置(14，15)构造成使用另外的限制点(13)将所述耦合块(12)锚固到所述衬底(2)上，从而所述衬底(2)沿着所述正交轴(z)在所述第一和另外的限制点(13)的位移引起所述耦合块(12)沿着所述正交轴(z)的相应的位移；所述耦合块(12)设计成源于所述得到的位移，根据沿着所述正交轴(z)插入所述相应位移的平面在空间内位移。

7.根据权利要求3所述的结构，其中所述第一限制点(13)设置在这样的位置(a，b)，使得能够减小在所述第一限制点(13)周围区域内随着所述衬底(2)的变形而产生的、沿着所述正交轴(z)的所述传感块(3)的位移(Z_mass)与所述衬底(2)的位移(Z_sub)之间的平均偏差(S_mean)。

8.根据权利要求7所述的结构，其中所述第一限制点(13)设置在能够最小化所述平均偏差(S_mean)的位置(a，b)。

9.根据权利要求7所述的结构，其中所述第一轴(x)基本上平行于所述旋转轴(A)，并且所述封套区具有沿着所述第二轴(y)的相对于所述旋转轴的坐标，以及沿着所述第一轴(x)的坐标，其中所述沿着第二轴(y)的坐标包含在第一最小值(x₁)与第一最大值(x₂)之间，所述沿着所述第一轴(x)的坐标包含在第二最小值(-w)与第二最大值(+w)之间；并且

所述第一限制点(13)设置在沿着所述第二轴(y)距离所述旋转轴(A)一定距离(b)，其值位于所述第一最小值(x₁)与所述第一最大值(x₂)之间，并且具有沿着所述第一轴(x)的坐标(a)，其包含在所述第二最小值(-w)与第二最大值(+w)之间。