[发明专利]可调整感应电容值的微机电感测装置

说明书

本发明公开一种可调整感应电容值的微机电感测装置，其包含特殊应用集成电路芯片以及感测元件。特殊应用集成电路芯片包含上表面、读取电路以及多个电性开关。感测元件用以侦测物理量并且包含固定电极以及可动电极。固定电极包含多个电极单元。可动电极可相对固定电极移动。该些电性开关分别电性耦接至各该些电极单元，用以控制该些电极单元的工作状态，进而可改变可调整感应电容值的微机电感测装置的感应电容值。

技术领域

本发明涉及一种微机电感测装置，特别是涉及一种可调整感应电容值的微机电感测装置。

背景技术

微机电感测器是将被测量的物理量变化转换为电容量变化的一种装置。微机电感测器本身就是一种可变电容器，由于这种感测器具有结构简单、体积小、灵敏度高、分辨率高、能实现非接触测量等特点，因而被广泛应用于侦测位移、加速度、振动、压力、压差、液体高度等机械物理量的变化。

传统的电容式微机电感测器包含上下电极，其中一个为固定电极，且另外一个为可动电极。当可动电极受外力作用时，可动电极会发生一定程度的变形而接近固定电极。电容式微机电感测器的电容值会受到固定电极与可动电极之间距离大小的影响。经由两电极之间的距离发生一定的变化量，从而使电容值改变，进而电极之间的电位差发生变化。通过电路分别读取电极变形前以及变形后的电位差，使用者可以推断物理量的变化程度。

由于微量侦测的需求日益增加，电容式微机电感测器需要拥有高灵敏度，以便能够侦测出微小的物理量变化。一般而言，会让微机电感测器的固定电极与可动电极之间的距离有很小的改变就能产生明显的电位差变化，藉此提高微机电感测器的灵敏度。然而，若使用适用于微量侦测的电容式微机电感测器来侦测较大的物理量变化，电容式微机电感测器中的集成电路可能会因为电位差变化过大而烧毁。因此，现有适用于微量侦测的电容式微机电感测器无法兼用于侦测较大的物理量变化。

发明内容

鉴于以上的问题，本发明公开一种可调整感应电容值的微机电感测装置，其感应电容值可适当调整，而有助于解决现有微机电感测器无法兼顾侦测微小的物理量变化以及较大的物理量变化的问题。

本发明所公开可调整感应电容值的微机电感测装置，包含一特殊应用集成电路芯片以及一感测元件。特殊应用集成电路芯片包含一上表面、一读取电路以及多个电性开关。感测元件用以侦测物理量并且包含一固定电极以及一可动电极。固定电极包含多个电极单元。可动电极可相对固定电极移动。该些电性开关分别电性耦接至各该些电极单元，用以控制该些电极单元的一工作状态，进而可调整微机电感测器的一感应电容值。

本发明另公开可调整感应电容值的微机电感测装置，包含一基板、一特殊应用集成电路芯片、用于侦测第一物理量的一第一感测元件以及用于侦测第二物理量的一第二感测元件。特殊应用集成电路芯片设置于基板，且特殊应用集成电路芯片包含一读取电路、多个第一电性开关以及多个第二电性开关。第一感测元件设置于该基板，且第一感测元件包含一第一固定电极以及一第一可动电极。第一固定电极包含多个第一电极单元。第一可动电极可相对第一固定电极移动。各该些第一电性开关分别电性耦接至各该些第一电极单元，用以控制各该些第一电极单元的工作状态，进而可调整第一固定电极与第一可动电极之间的感应电容值。第二感测元件设置于基板，且第二感测元件包含一第二固定电极以及一第二可动电极。第二固定电极包含多个第二电极单元。第二可动电极可相对第二固定电极移动。各该些第二电性开关分别电性耦接至各该些第二电极单元，用以控制各该些第二电极单元的工作状态，进而可调整第二固定电极与第二可动电极之间的感应电容值。

根据本发明所公开的可调整感应电容值的微机电感测装置，多个电性开关分别电性耦接于多个电极单元而能控制这些电极单元的工作状态。通过独立控制这些电极单元的工作状态，能够调整微机电感测器的感应电容值大小，进而准确测量出待侦测物理量的变化程度并防止特殊应用集成电路芯片失效。当要侦测微量的物理量变化时，可让多数的电极单元处于开启状态(即电性开关导通而有供应电荷给电极单元)。当要侦测较大的物理量变化时，可让少数的电极单元处于开启状态以降低微机电感测器的感应电容值，进而避免特殊应用集成电路芯片中的读取电路失效。