[发明专利]可同时量测加速度及压力的微机电传感器

说明书

技术领域

本发明涉及微机电(micro-e1ectro-mechanical systems，以下简称MEMS)传感器，特别是关于一种具有一可动感测元件(moveable sensing element)且可同时量测加速度及压力的微机电传感器。

背景技术

微机电传感器(MEMS sensor)的种类繁多，例如诸如陀螺仪或加速度计等的惯性传感器、压力传感器、气体传感器等皆属之，且其应用领域更是不胜枚举。很多的微机电传感器(例如陀螺仪或加速度计)都具有可动感测元件(moveable sensing element)，亦即俗称的质量块(proof mass)，例如美国第4,905,523号专利揭露有一种压阻式力量及力矩侦测器(force detector and moment detector)，利用质量块位移将间接造成电阻值改变的原理，通过量测电阻值的改变可间接测得外力的变化。

在某些电子产品(如笔记型电脑)中可能同时使用多种微机电传感器，例如同时使用压力传感器以及加速度计，然而，现行的作法是将二个分别独立的压力传感器及加速度计分别设置在产品中，如此虽可达成同时量测压力及加速度的功能，但如此一来，对于诉求日益轻、薄、短、小的电子产品而言，有成本增加以及体积过大的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可同时量测加速度及压力的微机电传感器，可同时量测加速度以及压力。

本发明的另一目的在于提供一种可同时量测加速度及压力的微机电传感器，可将量测加速度用的可动感测元件(moveable sensing element)与压力感测元件积体整合为一体，以减少该微机电传感器的体积。

为达成上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种可同时量测加速度及压力的微机电传感器，其包含有：

一框架；

多个弹性支撑臂，各该弹性支撑臂的一端衔接于该框架；

一质量块，衔接于各该弹性支撑臂的另一端而悬置于该框架中，该质量块具有一压力感测薄膜以及位于该薄膜下方的封闭腔室。

所述的微机电传感器，其包含有一底层以及一结合于该底层的顶层；该顶层具有该弹性支撑臂，以及一与该弹性支撑臂的另一端连接并具有该压力感测薄膜的中央部位；该底层具有一与该顶层中央部位对应的中央部位，通过此，该顶层的中央部位与该底层的中央部位形成该质量块，且该封闭腔室位于该顶层中央部位的压力感测薄膜与该底层中央部位之间。

所述的微机电传感器，其所述各弹性支撑臂上设置有用以量测加速度的电阻，且该压力感测薄膜上设置有用以量测压力的电阻。

所述的微机电传感器，其所述弹性支撑臂包含有一第一对弹性支撑臂，呈直线状对应地分别衔接于该顶层中央部位的二相对侧边，以及一第二对弹性支撑臂，呈直线状对应且与该第一对弹性支撑臂垂直地分别衔接于该顶层中央部位的另二相对侧边。

所述的微机电传感器，其所述第一对弹性支撑臂上设置有一组四个用以量测加速度的电阻，该第二对弹性支撑臂上设置有二组、每组四个用以量测加速度的电阻，且该压力感测薄膜上设置有一组四个用以量测压力的电阻。

所述的微机电传感器，其所述弹性支撑臂包含有一第一对弹性支撑臂，呈直线状对应地分别衔接于该质量块的二相对侧边，以及一第二对弹性支撑臂，呈直线状对应且与该第一对弹性支撑臂垂直地分别衔接于该质量块的另二相对侧边。

所述的微机电传感器，其所述第一对弹性支撑臂上设置有一组四个用以量测加速度的电阻，该第二对弹性支撑臂上设置有二组每组四个用以量测加速度的电阻，且该压力感测薄膜上设置有一组四个用以量测压力的电阻。

所述的微机电传感器，其包含有一底层以及一结合于该底层的顶层；该顶层具有该弹性支撑臂，一与该弹性支撑臂的另一端连接并具有该压力感测薄膜的中央部位，以及一围绕该中央部位并与该中央部位连接的周边部位；该底层具有一与该顶层中央部位对应的中央部位，以及一与该顶层周边部位对应的周边部位，通过此，该顶层的中央及周边部位与该底层的中央及周边部位形成该质量块，且该封闭腔室位于该顶层中央部位的压力感测薄膜与该底层中央部位之间。

所述的微机电传感器，其所述顶层的中央及周边部位设置有用以量测加速度的电容电极，且该压力感测薄膜上设置有用以量测压力的电容电极。

所述的微机电传感器，其还包含有一盖体，结合于该顶层的顶面，该盖体的底面设有一接地电极，该接地电极间隔地面对该顶层的该电容电极。