[发明专利]高准确度且对温度和老化具有低灵敏度的MEMS加速度传感器

权利要求书

1.一种集成MEMS加速度传感器，包括：

支撑区域，所述支撑区域包括衬底；

悬置区域，所述悬置区域相对于所述支撑区域可移动，所述悬置区域包括：第一区域，可旋转地锚定至所述衬底；第二区域，耦合至所述第一区域、并且定位在所述第一区域和所述支撑区域之间；以及弹性连接元件，所述弹性连接元件将所述第二区域耦合至所述第一区域、并且被配置成允许所述第二区域相对于所述第一区域的相对移动；

感测组件，所述感测组件耦合至所述第一区域、并且被配置成检测所述第一区域相对于所述衬底的移动；以及

驱动组件，所述驱动组件耦合至所述第二区域、并且被配置为控制所述相对移动，所述驱动组件被配置为接收可变驱动电压以控制所述相对移动，

其中，所述第二区域的所述相对移动包括所述第二区域相对于所述支撑区域的平移移动，其中所述悬置区域由于所述第二区域的所述平移移动而具有在至少第一构造和第二构造之间可变的可变几何结构，所述悬置区域具有在所述第一构造中位于所述第一区域内的第一位置中的质心，所述质心在所述第二构造中位于第二位置中，所述第一位置和所述第二位置彼此不同。

2.根据权利要求1所述的加速度传感器，其中，所述驱动组件是电容型驱动组件，并且包括彼此面对、且引起所述第二区域相对于所述第一区域旋转平移移动的驱动电极对。

3.根据权利要求1所述的加速度传感器，进一步包括：

驱动电源，所述驱动电源被配置成用于在第一感测步骤中向所述驱动组件供应第一驱动电压、并且在第二感测步骤中向所述驱动组件供应第二驱动电压；以及

处理电路，所述处理电路包括：

电容/电压转换器，所述电容/电压转换器耦合至所述感测组件，并且被配置成用于在所述第一感测步骤中生成第一位置测量信号、并且在所述第二感测步骤中生成第二位置测量信号；以及

减法器，所述减法器接收所述第一位置测量信号和所述第二位置测量信号，并且生成作为所述第一位置测量信号与所述第二位置测量信号之间的差的加速度信号。

4.根据权利要求1所述的加速度传感器，进一步包括：

驱动电源，所述驱动电源被配置成用于向所述驱动组件供应交流驱动电压；以及

处理电路，所述处理电路包括：

电容/电压转换器，所述电容/电压转换器耦合至所述感测组件，并且被配置成用于生成交流位置测量信号；

高通滤波器，所述高通滤波器耦合至所述电容/电压转换器的输出端；以及

解调器，所述解调器耦合至所述高通滤波器的输出端。

5.根据权利要求4所述的加速度传感器，其中，所述悬置区域和所述支撑区域形成在第一半导体材料裸片中，并且所述处理电路形成在第二半导体材料裸片中。

6.根据权利要求1所述的加速度传感器，其中，所述第一区域和所述第二区域是相同单片半导体层。

7.根据权利要求1所述的加速度传感器，其中，所述支撑区域外侧地包围所述第一区域。

8.根据权利要求1所述的加速度传感器，其中，所述感测组件是电容型感测组件，并且包括彼此面对的至少两个感测电极。

9.根据权利要求1所述的加速度传感器，其中，所述加速度传感器是包括弹性悬置元件的平面内加速度传感器，所述弹性悬置元件将所述悬置区域锚定至所述支撑区域、并且被配置成允许所述悬置区域绕垂直于所述悬置区域的旋转轴旋转。

10.根据权利要求1所述的加速度传感器，其中，所述加速度传感器是包括弹性悬置元件的平面外加速度传感器，所述弹性悬置元件将所述悬置区域锚定至所述支撑区域、并且被配置成允许所述悬置区域绕平行于所述悬置区域的旋转轴旋转。