[发明专利]微机电元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种微机电元件，特别为通过其中质量块的内部凸出部的设计，可省略连杆而具有较高灵敏度的一种微机电元件。

背景技术

微机电元件已普遍应用日常生活中，运动感测为微机电元件中常见的应用。图1显示一现有技术(美国专利号US 6,892,576)的一微机电元件10，其为微机电元件10的部分视图(微机电元件10为一对称结构，图1显示微机电元件10四分之一的部分视图)，其质量块11通过弹簧12、连杆13、以及多个锚点14连接于基板(图式未显示)，需特别注意其连杆13通过多个锚点14连接于基板，以避免其变形或扭曲，虽部分地解决变形或扭曲的难题，其中连杆13用于连接弹簧12，但连杆13所占面积过大造成质量块11须具有较大外部尺寸以达到所需质量，微机电元件10进而也需要一较大面积，故限制微机电元件10的最小可能尺寸。此外，多个锚点的结构也增加制造复杂度。

图2显示另一现有技术(美国专利号US 8,393,215)的微机电元件20，其质量块21通过弹簧22、连杆23、与锚点24以连接于基板25上。连杆23除连接弹簧22外，其所占面积过大，间接造成质量块21也需要一较大外围尺寸以达到所需质量，造成微机电元件20也需要较大面积。连杆除前述的占面积的缺点外，当热变形产生时，因其长度增长或缩短也可能造成质量块的偏移，进而影响感测精确度。

有鉴于以上现有技术的缺点，本发明提出一种微机电元件，通过其中质量块的内部凸出部的设计，可省略连杆而具有较高灵敏度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种微机电元件，通过其中质量块的内部凸出部的设计，可省略连杆而具有较高灵敏度。

为达上述目的，就其中一个观点，本发明提供一种微机电元件，包含：一基板；一质量块，包含一外框以及至少一内部凸出部，其中该外框的内部定义出一中空结构，而该内部凸出部与该外框直接连接、且自该外框向内延伸；至少一弹簧，位于该中空结构内，与该至少一内部凸出部对应地直接连接；一锚点，位于该中空结构内，与该至少一弹簧直接连接、且该锚点连接于该基板；多个活动电极，与质量块连接并位于中空结构内；以及多个固定电极，对应于多个活动电极而设置，并通过多个固定部以连接于基板。

一实施例中，该锚点位于该质量块的几何中心位置或质量中心位置。

一实施例中，该锚点距离该质量块的质量中心位置一段距离。一实施例中，该多个活动电极与多个固定电极分别包括在第一方向上设置的活动电极和固定电极以感测该第一方向上的移动，以及在第二方向上设置的活动电极和固定电极以感测该第二方向上的移动，该第一与第二方向不互相平行。

一实施例中，该多个活动电极与该多个固定电极形成多个差分式电容。

一实施例中，该多个活动电极连接于该至少一内部凸出部、或连接于该外框、或连接于该至少一内部凸出部与该外框之间。

一实施例中，该多个活动电极位于该至少一内部凸出部的两侧，且该多个固定电极位于该至少一内部凸出部的两侧。

一实施例中，该微机电元件又包括多个中间活动电极与多个中间固定电极，该多个中间活动电极连接于该质量块，其中该多个中间活动电极位于该锚点的两侧，且该多个中间固定电极位于该锚点的两侧。

一实施例中，该微机电元件包括偶数个弹簧，分别将对应的偶数个内部凸出部与该锚点连接。

下面通过具体实施例详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1与图2显示现有技术的两微机电元件；

图3-图8显示根据本发明多个实施例的微机电元件的示意图。

图中符号说明

10、20、30、40、50、60、70、80微机电元件

11 质量块

12 弹簧

13 连杆

14 锚点

21 质量块

22 弹簧

23 连杆

24 锚点

25 基板

31 质量块

310外框

311中空结构

312内部凸出部

32 弹簧

33 锚点

34 活动电极

341中间活动电极

35 固定电极

351中间固定电极

36 固定部

39 连接部

C质量中心

X、Y方向