[发明专利]一种微机电系统的三轴加速度计

说明书

本发明涉及微机电系统技术领域，尤其涉及一种微机电系统的三轴加速度计，包括：第一质量块，第一质量块包括第一惯性区和第一Z轴电极区，还包括一第一转轴设置于第一惯性区与第一Z轴电极区之间，第一质量块通过第一转轴可枢转的连接于一锚点上；第二质量块，第二质量块包括第二惯性区和第二Z轴电极区，还包括一第二转轴设置于第二惯性区与第二Z轴电极区之间，第二质量块通过第二转轴可枢转的连接于锚点上；第一Z轴电极区及第二Z轴电极区同一朝向的表面设置有用以减轻重量的凹陷。有益效果：降低电容式加速度计的偏移量，增加其机械灵敏度和电容灵敏度。

技术领域

本发明涉及微机电系统技术领域，尤其涉及一种微机电系统的三轴加速度计。

背景技术

微机电系统(Micro Electro Mechanical System，MEMS)的电容式加速度计包括基底、锚点、可旋转的连接锚点的质量块以及设置于基底上的多个电极组成的差分电容。在理想状态下，当电容式加速度计未受感测力或外力作用时，差分电容的左右两侧是完全相当的，输出为0；当电容式加速度计受到垂直于结构平面方向的加速度时，质量块会产生倾斜，使得锚点两侧的电容发生变化，由CMOS信号处理电路读出两侧电容的差值，再将差值转换为对应的加速度值。

目前现有的电容式加速度计，质量在感受到加速度时，由于锚点两侧的质量块的质量的差值较小，质量块产生的倾斜角度也相对较小，从而导致电容式加速度计的机械灵敏度较低。因此，本发明提出一种增加加速度计的机械灵敏度的新型结构。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种微机电系统的三轴加速度计。

具体技术方案如下：

本发明包括一种微机电系统的三轴加速度计，包括：

一第一质量块，所述第一质量块包括第一惯性区和第一Z轴电极区，还包括一第一转轴设置于所述第一惯性区与所述第一Z轴电极区之间，所述第一质量块通过所述第一转轴可枢转的连接于一锚点上；

一第二质量块，所述第二质量块包括第二惯性区和第二Z轴电极区，还包括一第二转轴设置于所述第二惯性区与所述第二Z轴电极区之间，所述第二质量块通过所述第二转轴可枢转的连接于所述锚点上；

所述第一Z轴电极区及所述第二Z轴电极区同一朝向的表面设置有用以减轻质量的凹陷。

优选的，还包括：

一基底，所述第一质量块及所述第二质量块连接后形成的可枢转结构设置于所述基底上方，且所述凹陷朝上；

至少两个高度相同的第一电极，设置于所述基底对应所述第一Z轴电极区及所述第二Z轴电极区的位置，所述至少两个第一电极的顶面分别与所述第一Z轴电极区及所述第二Z轴电极区对应的面之间具有预设距离的间隙。

优选的，还包括：

所述第一惯性区设置有X轴加速度感应区，所述X轴加速度感应区包括两对中心对称的X轴感应电极；和/或

所述第二惯性区设置有Y轴加速度感应区，所述Y轴加速度感应区包括两对中心对称的Y轴感应电极。

优选的，所述第一转轴与所述第二转轴平行，且对应一三维坐标系的Z 轴方向。

优选的，所述第一惯性区包括一第一镂空区，所述X轴加速度感应区设置于所述第一镂空区，并通过一对第三转轴连接于所述第一惯性区；

所述第三转轴对应所述三维坐标系的X轴方向；

所述第二惯性区包括一第二镂空区，所述Y轴加速度感应区设置于所述第二镂空区，并通过一对第四转轴连接于所述第二惯性区；

所述第四转轴对应所述三维坐标系的Y轴方向。