[发明专利]使用磁性材料在加速计上的磁强计

说明书

MEMS装置包含第一质量块；第一磁化磁性材料，其部分安置在所述第一质量块的表面上；第一弹簧，其锚定在衬底上以支撑所述第一质量块；以及第一感测元件，其耦合到所述第一质量块并且可操作以感测由环境加速度引起的所述第一质量块的运动。所述MEMS装置进一步包含第二感测元件，其耦合到所述第一质量块并且可操作以感测由环境磁场引起的所述第一质量块的所述运动。

相关申请案的交叉参考

本申请案要求西格(Seeger)等人在2013年3月15日提交的发明名称为“使用磁性材料在加速计上的磁强计(Magnetometer Using Magnetic Material onAccelerometer)”的第61/794,009号美国临时申请案的优先权，该申请案的内容以引用的方式并入本文中，如同全文阐述一般。

背景技术

本发明的各种实施例大体上涉及一种具有质量块的MEMS装置，且尤其涉及一种可操作以通过质量块上引起的检测运动测量环境加速度和环境磁场。

MEMS装置通常包含用于测量质量块的运动的传感器，例如，由环境加速度引起的质量块运动以及由环境磁场引起的质量块运动。目前，用于测量磁场的磁强计是与用于测量环境加速度的加速计分离和隔开的装置。然而，归因于制造缺陷或通过设计，磁场传感器可以具有对环境加速度的响应。提出单一MEMS装置来测量环境加速度和环境磁场两者。通过减小MEMS覆盖区以及因此减小成本，这产生较小MEMS装置。

在致力于减小成本和大小时，显然需要减小传感器的大小和/或所需半导体的数目。

因此，需要一种具有减小的成本以及增加的性能的小MEMS装置。

发明内容

简言之，本发明的实施例包含具有至少一个质量块的MEMS装置。第一磁化磁性材料部分安置在至少一个质量块的表面上。第一弹簧锚定在衬底上以支撑至少一个质量块。第一感测元件对环境磁性和环境加速度两者作出响应并且第二感测元件耦合到至少一个质量块。至少一个质量块响应于环境加速度和环境磁场而移动。第一和第二感测元件的配置包括信号处理器，所述信号处理器可操作以提供对环境磁场作出响应的第一输出。

可以通过参考其余部分的说明书和附图来实现对本文中揭示的具体实施例的性质和优点的进一步理解。

附图说明

图1示出根据本发明的一个实施例的MEMS装置；

图2(a)和2(b)示出在测量加速度和磁场时传感元件的电路配置的耦合；

图3(a)和3(b)示出引起不同配置的包含开关的电路配置；

图4示出根据本发明的另一实施例的MEMS装置；

图5示出根据本发明的另一实施例的MEMS装置；

图6示出根据本发明的一个实施例的感测电路；

图7至9示出根据本发明的各种实施例的MEMS装置；

图10示出根据本发明的各种实施例的MEMS装置。

具体实施方式

以下描述描述一种MEMS装置。MEMS装置具有质量块以及用于测量环境加速度和环境磁场的两个感测元件，如下文所论述。

本发明的具体实施例和方法揭示一种MEMS装置，所述MEMS装置包含第一质量块；第一磁化磁性材料，其部分安置在第一质量块的表面上；第一弹簧，其锚定在衬底上以支撑第一质量块；以及第一感测元件，其耦合到第一质量块并且可操作以感测由环境加速度引起的第一质量块的运动。MEMS装置进一步包含第二感测元件，其耦合到第一质量块并且可操作以感测由环境磁场引起的第一质量块的运动。在所描述的实施例中，环境磁场是指除由质量块上的沉积磁性材料产生的磁场以外的任何磁场。