[发明专利]具有平面内正交补偿的MEMS装置

权利要求书

1.一种MEMS装置，其特征在于，包括：

耦合到基板且在第一方向上纵向取向的固定电极，所述固定电极具有第一边缘，所述第一边缘呈现第一阶梯式边缘轮廓；以及

耦合到可移动质量系统的可移动电极，所述可移动电极在所述第一方向上纵向取向，所述可移动质量系统和所述可移动电极被配置成在所述第一方向上进行振荡运动，所述可移动电极具有面向所述第一边缘的第二边缘，所述第二边缘呈现第二阶梯式边缘轮廓，其中当所述可移动电极不进行所述振荡运动时，所述第一与第二边缘之间的间隙具有对应于所述第一和第二阶梯式边缘轮廓的变化宽度。

2.根据权利要求1所述的MEMS装置，其特征在于，所述第一边缘与所述第二边缘之间的所述间隙具有呈现第一宽度的第一区域和呈现第二宽度的第二区域，所述第二宽度小于所述第一宽度。

3.根据权利要求1所述的MEMS装置，其特征在于，所述固定电极是第一固定电极，所述间隙是第一间隙，且其中：

所述可移动电极具有与所述第二边缘相对的第三边缘；且

所述MEMS装置进一步包括耦合到所述基板且在所述第一方向上纵向取向的第二固定电极，所述第二固定电极具有面向所述第三边缘的第四边缘，使得所述可移动电极插入于所述第一与第二固定电极之间，其中所述第三和第四边缘中的至少一个呈现第三阶梯式边缘轮廓，使得所述第三与第四边缘之间的第二间隙具有对应于所述第三阶梯式边缘轮廓的变化宽度。

4.根据权利要求1所述的MEMS装置，其特征在于：

所述可移动质量系统包括可移动主体部分和延伸穿过所述可移动主体部分的开口；

所述固定电极驻留在所述开口中；且

所述可移动电极沿着所述开口的内部周界形成。

5.根据权利要求1所述的MEMS装置，其特征在于，所述固定电极是第一固定电极，所述可移动电极是第一可移动电极，所述间隙是第一间隙，且所述MEMS装置进一步包括：

耦合到所述基板的锚定结构，所述锚定结构具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧，所述第一固定电极从所述第一侧延伸；

从所述锚定结构的所述第二侧延伸且在所述第一方向上纵向取向的第二固定电极；

耦合到所述可移动质量系统的第二可移动电极，所述第二可移动电极在所述第一方向上纵向取向，所述第二可移动电极具有面向所述第二固定电极的第四边缘的第三边缘，其中所述第三和第四边缘中的至少一个呈现第三阶梯式边缘轮廓，使得所述第三与第四边缘之间的第二间隙具有对应于所述第三阶梯式边缘轮廓的变化宽度。

6.根据权利要求1所述的MEMS装置，其特征在于：

所述固定电极是在垂直于所述第一方向的第二方向上远离彼此侧向位移的多个固定电极中的一个，所述多个固定电极中的每一个具有呈现阶梯式边缘轮廓的至少一个边缘；

所述可移动电极是在所述第二方向上远离彼此侧向位移的多个可移动电极中的一个，所述多个可移动电极与所述多个固定电极定位成交替布置，所述多个可移动电极中的每一个具有呈现所述阶梯式边缘轮廓的至少一个边缘，使得多个间隙形成于所述固定电极中的所述每一个与所述可移动电极中的所述每一个之间，所述多个间隙中的每一个具有对应于所述阶梯式边缘轮廓的变化宽度。

7.根据权利要求1所述的MEMS装置，其特征在于：

所述可移动质量系统柔性耦合到所述基板，所述振荡运动包括振荡驱动运动，所述可移动质量系统被配置成相对于大体上平行于所述第一方向的驱动轴进行所述振荡驱动运动且所述可移动质量系统的感测部分被配置成响应于围绕垂直于所述驱动轴和感测轴中的每一个的输入轴的角速度而相对于大体上垂直于所述驱动轴的感测轴进行振荡感测运动；且

所述MEMS装置进一步包括与所述固定电极电连通的控制电路，所述控制电路根据在所述第一方向上的所述振荡驱动运动确定所述可移动质量系统的所述感测部分在沿着所述感测轴的所述第二方向上的正交运动的量值，且将校正电压施加到所述固定电极以补偿所述正交运动。