[发明专利]加速度和角速度谐振检测集成结构及相关MEMS传感器设备

摘要

一种集成检测结构具有：第一惯性质量体和第二惯性质量体，每个惯性质量体弹性地锚定到基板并且具有沿着第一水平轴的线性运动、绕着与第二水平轴平行的第一旋转轴的第一旋转检测运动和沿着第二水平轴的第二平移检测运动；驱动电极，引起惯性质量体在第一水平轴的相反方向上的线性运动；成对挠曲谐振器元件和成对扭转谐振器元件，弹性耦合到惯性质量体，挠曲谐振器元件具有绕着相互平行并且与第一旋转轴平行的第二旋转轴和第三旋转轴的谐振旋转运动。

主权项

一种集成检测结构，包括：基板；第一弹性锚固元件；第二弹性锚固元件；第一惯性质量体，在平面中悬置于所述基板之上并且由所述第一弹性锚固元件锚定到所述基板；第二惯性质量体，在所述平面中悬置于所述基板之上并且由所述第二弹性锚固元件锚定到所述基板；第一组驱动电极，操作地耦合到所述第一惯性质量体和所述第二惯性质量体中的每个惯性质量体，并且被配置用于沿着所述平面的第一轴在相反方向上用驱动运动来驱动所述第一惯性质量体和所述第二惯性质量体；以及第一弹性支撑元件、第二弹性支撑元件、第三弹性支撑元件和第四弹性支撑元件；第一对第一谐振器元件，分别由所述第一弹性支撑元件和所述第二弹性支撑元件弹性地耦合到所述第一惯性质量体，所述第一弹性支撑元件和所述第二弹性支撑元件被配置用于实现所述第一对的所述第一谐振器元件关于彼此的独立谐振运动；第二对第一谐振器元件，分别由所述第三弹性支撑元件和所述第四弹性支撑元件弹性地耦合到所述第二惯性质量体，所述第三弹性支撑元件和所述第四弹性支撑元件被配置用于实现所述第二对的所述第一谐振器元件关于彼此的独立谐振运动；其中：所述第一弹性锚固元件被配置用于允许所述第一惯性质量体在所述平面中沿着所述第一轴执行第一线性驱动运动，允许根据待检测的第一角速度或者第一线性加速度绕着与横切于所述第一轴的第二轴平行并且在所述平面中的第一旋转轴的第一旋转检测运动，并且引起所述第一对第一谐振器元件的对应谐振频率变化；并且所述第二弹性锚固元件被配置用于允许所述第二惯性质量体在所述平面中沿着所述第一轴执行第二线性驱动运动，允许根据待检测的所述第一角速度或者所述第一线性加速度绕着在所述平面中与所述第二轴平行的第二旋转轴的第二旋转检测运动，并且引起所述第二对第一谐振器元件的对应谐振频率变化。