穩(wěn)健操作通過嚴(yán)重沖擊和加速的mems裝置機(jī)構(gòu)增強(qiáng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及穩(wěn)健操作通過嚴(yán)重沖擊和加速的MEMS裝置機(jī)構(gòu)增強(qiáng)。一種微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)裝置包括至少一個(gè)檢測(cè)質(zhì)量，其被構(gòu)造成具有第一電壓和沿第一水平方向的電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)。至少一個(gè)傳感板與檢測(cè)質(zhì)量分開達(dá)一定傳感間隙，且所述傳感板具有面向檢測(cè)質(zhì)量的內(nèi)表面和不同于第一電壓的第二電壓。一組止擋結(jié)構(gòu)位于傳感板的內(nèi)表面上，并且電隔離于傳感板。所述止擋結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成防止傳感板的內(nèi)表面與檢測(cè)質(zhì)量沿豎直方向接觸。所述止擋結(jié)構(gòu)具有與檢測(cè)質(zhì)量的電壓基本上相同的電壓，并且定尺寸為在沖擊或加速事件期間與檢測(cè)質(zhì)量接觸時(shí)使能量交換最小化。
【專利說明】穩(wěn)健操作通過嚴(yán)重沖擊和加速的MEMS裝置機(jī)構(gòu)增強(qiáng)

【背景技術(shù)】
[0001]微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)裝置可包括各種傳感器，比如陀螺儀和加速計(jì)，其可被實(shí)施于各種控制系統(tǒng)和慣性導(dǎo)航應(yīng)用中，比如慣性測(cè)量單元(IMU)中。MEMS陀螺儀或加速計(jì)可以包括微結(jié)構(gòu)傳感元件，比如檢測(cè)質(zhì)量，其介于一對(duì)傳感板之間，形成電容傳感器。
[0002]當(dāng)受到非常高水平的沖擊或振動(dòng)時(shí)，MEMS傳感器的操作可能被干擾或阻止。該操作故障的一個(gè)已確定的原因是檢測(cè)質(zhì)量與檢測(cè)質(zhì)量所振蕩的傳感板中的一者或兩者之間的接觸。當(dāng)發(fā)生了檢測(cè)質(zhì)量對(duì)傳感板的接觸時(shí)，產(chǎn)生電荷交換，并且可能導(dǎo)致傳感器信號(hào)的擾亂或損失。
[0003]當(dāng)前，MEMS傳感器主要依賴于檢測(cè)質(zhì)量支承用彈簧，其在垂直于檢測(cè)質(zhì)量平面的方向上具有剛度，以防止檢測(cè)質(zhì)量觸及傳感板。用于防止檢測(cè)質(zhì)量觸及傳感板的其它已嘗試的解決方案包括電氣阻尼、和氣體阻尼，其是通過以稀薄氣體充注傳感器腔體的真空空隙。然而，這兩個(gè)解決方案在傳感器處看見的加速力超過一定水平時(shí)可能會(huì)失敗，如在某些應(yīng)用中存在的。
[0004]在其它途徑中，傳感器檢測(cè)質(zhì)量在不利的高加速度期間被保持靜止或幾乎靜止，然后在干擾已過去之后被釋放來用于正常操作。然而，傳感器在被保持靜止的周期中是不起作用的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]—種MEMS裝置包括:至少一個(gè)檢測(cè)質(zhì)量，其具有第一表面和相對(duì)的第二表面，所述檢測(cè)質(zhì)量被構(gòu)造成具有第一電壓和沿第一水平方向的電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)。至少一個(gè)傳感板與檢測(cè)質(zhì)量分開達(dá)一定傳感間隙，且所述傳感板具有面向檢測(cè)質(zhì)量的第一表面的內(nèi)表面和不同于第一電壓的第二電壓。一組止擋結(jié)構(gòu)位于傳感板的內(nèi)表面上，并且電隔離于傳感板。所述止擋結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成防止傳感板的內(nèi)表面與檢測(cè)質(zhì)量沿豎直方向接觸。所述止擋結(jié)構(gòu)具有與檢測(cè)質(zhì)量的電壓基本上相同的電壓，并且定尺寸為在沖擊或加速事件期間與檢測(cè)質(zhì)量接觸時(shí)使能量交換最小化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]應(yīng)當(dāng)理解的是附圖僅示出了示例性實(shí)施例，因此不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)范圍的限制，將通過使用附圖以附加的具體內(nèi)容和細(xì)節(jié)來描述示例性實(shí)施例，附圖中:
圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的MEMS傳感器裝置的透視圖；
圖2是圖1的MEMS傳感器裝置的端視圖；
圖3是圖1的MEMS傳感器裝置的一部分的放大透視圖；
圖4是根據(jù)一替代實(shí)施例的MEMS傳感器裝置的端視圖；
圖5是根據(jù)另一實(shí)施例的MEMS傳感器裝置的端視圖；
圖6是根據(jù)再一實(shí)施例的MEMS傳感器裝置的端視圖；
圖7是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的MEMS陀螺儀的俯視圖； 圖8是根據(jù)另一實(shí)施例的MEMS陀螺儀的俯視圖；
圖9是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的MEMS陀螺儀的放大部分的俯視圖；
圖10是根據(jù)一替代實(shí)施例的MEMS傳感器裝置的一部分的端視圖；并且圖11是示出了用于MEMS陀螺儀的檢測(cè)質(zhì)量位置對(duì)勢(shì)能的圖形。

【具體實(shí)施方式】
[0007]在以下詳細(xì)描述中，足夠詳細(xì)地描述實(shí)施例，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。應(yīng)該明白的是，可以在不背離本發(fā)明的范圍的情況下采用其它實(shí)施例。因此，以下詳細(xì)描述不被認(rèn)為具有限制的意義。
[0008]內(nèi)部機(jī)構(gòu)增強(qiáng)被提供來用于微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)裝置，其允許MEMS裝置穩(wěn)健地操作通過嚴(yán)重的沖擊和加速事件。內(nèi)部機(jī)構(gòu)防止在沖擊或加速事件期間和之后防止導(dǎo)致失去傳感器性能的MEMS裝置中的各種部件的接觸或觸及，從而導(dǎo)致在這類事件期間改善操作公差。
[0009]本途徑涉及在MEMS傳感器裝置中添加多個(gè)止擋結(jié)構(gòu)，所述MEMS傳感器裝置具有一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)質(zhì)量，比如一對(duì)相對(duì)的檢測(cè)質(zhì)量，其定位成分離于至少一個(gè)傳感板。一組止擋結(jié)構(gòu)防止檢測(cè)質(zhì)量沿與檢測(cè)質(zhì)量的電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)平面垂直的豎直方向與傳感板接觸。附加止擋結(jié)構(gòu)可被添加在檢測(cè)質(zhì)量與傳感或電動(dòng)機(jī)相關(guān)梳狀物(comb)之間，來防止梳狀物在操作期間觸及彼此。止擋結(jié)構(gòu)以在電氣上不是破壞性的同時(shí)使機(jī)械擾亂最小化的方式，來約束檢測(cè)質(zhì)量在操作期間的豎直和水平運(yùn)動(dòng)。這允許MEMS傳感器裝置穩(wěn)健地操作通過高加速或沖擊事件。
[0010]止擋結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成處于與檢測(cè)質(zhì)量的電勢(shì)相同的電勢(shì)，使得操作上振蕩的檢測(cè)質(zhì)量與止擋結(jié)構(gòu)的接觸不導(dǎo)致放電或電荷轉(zhuǎn)移。此外，檢測(cè)質(zhì)量與止擋結(jié)構(gòu)的接觸導(dǎo)致近零摩擦動(dòng)量損失，從而允許檢測(cè)質(zhì)量在與止擋結(jié)構(gòu)接觸之后繼續(xù)振蕩，而沒有顯著的檢測(cè)質(zhì)量動(dòng)量損失，由此防止或最小化傳感器操作中的擾亂。
[0011]一般而言，止擋結(jié)構(gòu)被定位和定尺寸為在正常環(huán)境和振動(dòng)條件下不妨礙MEMS傳感器的操作。當(dāng)沖擊被施加時(shí)，并且在檢測(cè)質(zhì)量和/或其它機(jī)構(gòu)位移擴(kuò)展到遠(yuǎn)超正常操作位移并接近其它內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下，止擋結(jié)構(gòu)以可預(yù)測(cè)的方式制止進(jìn)一步的位移。止擋結(jié)構(gòu)還實(shí)現(xiàn)最短的接觸時(shí)間(如果發(fā)生觸及的話)，并使在接觸點(diǎn)處向中性位置的恢復(fù)力最大化。
[0012]止擋結(jié)構(gòu)具有高度，使得作用在檢測(cè)質(zhì)量上的恢復(fù)力得到維持，并且檢測(cè)質(zhì)量向傳感板的下垂(stick-down)被防止，同時(shí)維持檢測(cè)質(zhì)量在傳感間隙內(nèi)的最大自由行程。止擋結(jié)構(gòu)可形成為使得它們的高度被選擇為在檢測(cè)質(zhì)量接觸止擋結(jié)構(gòu)之前允許最大檢測(cè)質(zhì)量位移，同時(shí)還確保在最大檢測(cè)質(zhì)量位移處的檢測(cè)質(zhì)量恢復(fù)力的最大化。另外，止擋結(jié)構(gòu)可形成為具有這樣的尺寸和形狀，以在檢測(cè)質(zhì)量與止擋結(jié)構(gòu)之間發(fā)生觸及時(shí)使檢測(cè)質(zhì)量動(dòng)量的摩擦損失最小化。
[0013]本止擋結(jié)構(gòu)可被添加至各種MEMS傳感器裝置。例如，MEMS陀螺儀的各種構(gòu)造可實(shí)施有止擋結(jié)構(gòu)，比如平面內(nèi)陀螺儀(IPG)或上傳感板(USP)陀螺儀、平面外陀螺儀(OPG)、或類似物。另外，止擋結(jié)構(gòu)可被添加至各種MEMS加速計(jì)，以緩解加速事件期間檢測(cè)質(zhì)量下垂的風(fēng)險(xiǎn)。
[0014]在一個(gè)實(shí)施例中，止擋結(jié)構(gòu)定位在“z”方向上(平面外)，以防止檢測(cè)質(zhì)量對(duì)上/下傳感板的觸及。附加的止擋結(jié)構(gòu)在垂直于電動(dòng)機(jī)(“X”)方向的“y”方向上沿著檢測(cè)質(zhì)量平面定位，以防止間隙電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器與電動(dòng)機(jī)檢出梳狀物發(fā)生觸及。止擋結(jié)構(gòu)的這種構(gòu)造可應(yīng)用于例如USP陀螺儀。
[0015]在另一實(shí)施例中，止擋結(jié)構(gòu)在“z”方向上定位，以防止檢測(cè)質(zhì)量對(duì)上/下傳感板的觸及，并防止電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)板對(duì)檢測(cè)質(zhì)量的觸及。附加的止擋在垂直于電動(dòng)機(jī)方向的“y”方向上在檢測(cè)質(zhì)量平面中定位，以防止傳感梳狀物觸及。止擋結(jié)構(gòu)的這種構(gòu)造可應(yīng)用于例如OPG。
[0016]下面相對(duì)于附圖更詳細(xì)地描述本途徑。
[0017]圖1和2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例MEMS傳感器100的示意圖。MEMS傳感器100第一檢測(cè)質(zhì)量112和第二檢測(cè)質(zhì)量114，它們定位成分離于至少一個(gè)傳感板。在一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)質(zhì)量112和114定位成分離于第一傳感板124 (圖1)。在另一實(shí)施例中，檢測(cè)質(zhì)量112和114定位在第一傳感板124與第二傳感板120之間。檢測(cè)質(zhì)量可由硅材料組成。傳感板120和124通常由覆蓋有金屬化層的玻璃基底材料組成。
[0018]檢測(cè)質(zhì)量112和114各自具有第一電壓(VI)，傳感板120具有第二電壓(V2)，而傳感板124具有第三電壓(V3)，如圖1中指示的。在MEMS傳感器100的操作期間，檢測(cè)質(zhì)量112和114具有沿水平方向的電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)，如箭頭(A)所指示，并且還具有沿豎直方向朝向傳感板120和124的運(yùn)動(dòng)，如箭頭⑶所指示，其發(fā)生在傳感和沖擊調(diào)節(jié)期間。檢測(cè)質(zhì)量112的電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)在圖2的端視圖中由符號(hào)⑴和(.)示出(進(jìn)出頁面)。
[0019]MEMS傳感器100包含多個(gè)止擋結(jié)構(gòu)130，其定位在傳感板124的內(nèi)表面126上，用以防止檢測(cè)質(zhì)量112和114在沖擊調(diào)節(jié)下與傳感板124的觸及或接觸。如圖2中所示，多個(gè)止擋結(jié)構(gòu)132，其對(duì)應(yīng)于并定位成高于止擋結(jié)構(gòu)130，還定位在傳感板120的內(nèi)表面122上，用以防止檢測(cè)質(zhì)量112和114在沖擊調(diào)節(jié)下與傳感板120的接觸。止擋結(jié)構(gòu)130、132成形為類似于導(dǎo)軌，并具有矩形端視輪廓。檢測(cè)質(zhì)量112與傳感板120和傳感板124分開達(dá)傳感間隙(G)。
[0020]止擋結(jié)構(gòu)130、132被構(gòu)造成具有電壓(Vl)，其匹配于檢測(cè)質(zhì)量112、114 (Vl)的電壓，使得如果止擋結(jié)構(gòu)在操作期間觸及檢測(cè)質(zhì)量的話，它對(duì)MEMS傳感器100在電氣上不是破壞性的。雖然止擋結(jié)構(gòu)可如圖2的示例性實(shí)施例中示出那樣豎直地對(duì)齊，但是止擋結(jié)構(gòu)在另一些實(shí)施例中也可定位成相對(duì)于彼此具有非豎直對(duì)齊。
[0021]圖3示出了 MEMS傳感器100的更多細(xì)節(jié)，包括檢測(cè)質(zhì)量112、傳感板120和傳感板124的一些部分。傳感板124的內(nèi)表面126上的止擋結(jié)構(gòu)130各自具有長度(L)，其可定范圍為檢測(cè)質(zhì)量的長度的大約1%?大約120%。止擋結(jié)構(gòu)130可具有這樣的取向，以使止擋結(jié)構(gòu)長度基本上平行于正常檢測(cè)質(zhì)量電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)(A)的方向。止擋結(jié)構(gòu)130具有非常窄的寬度(W)，其在一個(gè)示例中為傳感間隙(G)的尺寸的大約0.1倍?大約2倍。
[0022]傳感板120上的止擋結(jié)構(gòu)132 (圖2)具有與止擋結(jié)構(gòu)130相同的尺寸構(gòu)造。止擋結(jié)構(gòu)130、132具有高于傳感板的平面的高度(H)，其為傳感板與檢測(cè)質(zhì)量之間的傳感間隙(G)的尺寸的大約1%?大約25%的程度。止擋結(jié)構(gòu)130、132的面積與傳感板的面積的比值非常小，例如為大約5%或更小。
[0023]為了在MEMS傳感器100操作期間實(shí)現(xiàn)檢測(cè)質(zhì)量與止擋結(jié)構(gòu)的近零摩擦觸及，止擋結(jié)構(gòu)130、132的形狀形成為使得在面向檢測(cè)質(zhì)量的任何表面上不存在尖銳邊緣。例如，止擋結(jié)構(gòu)可具有倒圓的角部133，如圖3中所示，以降低摩擦。另外，止擋結(jié)構(gòu)的寬度被選擇為使得便于制造，同時(shí)使由檢測(cè)質(zhì)量接觸期間的摩擦最小化。
[0024]止擋結(jié)構(gòu)可通過標(biāo)準(zhǔn)的蝕刻工藝形成。例如，可使用類似于反應(yīng)離子蝕刻(REI)工藝的工藝在傳感板上制造止擋結(jié)構(gòu)，通過所述反應(yīng)離子蝕刻(REI)工藝形成臺(tái)面(REI臺(tái)面蝕刻)。所得止擋結(jié)構(gòu)可由與傳感板玻璃相同的玻璃基底材料組成，但是沒有在傳感板上使用的覆蓋金屬化覆層。這允許止擋結(jié)構(gòu)電隔離于傳感板，同時(shí)被電氣地連結(jié)至與檢測(cè)質(zhì)量的電勢(shì)相同的電勢(shì)。在另一實(shí)施例中，止擋結(jié)構(gòu)可由與檢測(cè)質(zhì)量自身的材料相同的材料組成，同時(shí)再次被電氣地連結(jié)至與檢測(cè)質(zhì)量的電勢(shì)相同的電勢(shì)。
[0025]替代地，止擋結(jié)構(gòu)可通過標(biāo)準(zhǔn)的沉積工藝形成。例如，玻璃或其它材料可沉積在傳感板的內(nèi)表面上，以構(gòu)建導(dǎo)軌形止擋結(jié)構(gòu)。
[0026]應(yīng)該明白的是:對(duì)于給定應(yīng)用，根據(jù)需要，可在傳感板上采用附加的止擋結(jié)構(gòu)。例如,在圖2中示出的替代實(shí)施例中，止擋結(jié)構(gòu)134可被添加至傳感板120的內(nèi)表面122的中心部分，在檢測(cè)質(zhì)量112之上并處于止擋結(jié)構(gòu)132之間。同樣地，止擋結(jié)構(gòu)136可被添加至傳感板124的內(nèi)表面126的中心部分，在檢測(cè)質(zhì)量112之上并處于止擋結(jié)構(gòu)130之間。
[0027]圖4示出了另一實(shí)施例的MEMS傳感器200，其包括與MEMS傳感器100類似的特征。例如，MEMS傳感器200包括檢測(cè)質(zhì)量212，其具有第一表面214和相對(duì)的第二表面216。檢測(cè)質(zhì)量212定位在上傳感板220與下傳感板224之間。MEMS傳感器200也具有定位在傳感板224的內(nèi)表面226上的多個(gè)止擋結(jié)構(gòu)230。多個(gè)止擋結(jié)構(gòu)232，其對(duì)應(yīng)于并定位成高于止擋結(jié)構(gòu)230，定位在傳感板220的內(nèi)表面222上。
[0028]止擋結(jié)構(gòu)230、232被構(gòu)造成具有電壓，其匹配于檢測(cè)質(zhì)量112的電壓，使得如果止擋結(jié)構(gòu)在操作期間觸及檢測(cè)質(zhì)量的話，它對(duì)MEMS傳感器200在電氣上不是破壞性的。止擋結(jié)構(gòu)230、232可各自具有長度，其基本上相同于檢測(cè)質(zhì)量312沿著電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)方向的長度，或者可具有較短的長度，下降為小于檢測(cè)質(zhì)量的長度大約1%的長度。如圖4中所示，止擋結(jié)構(gòu)230、232具有三角形端視輪廓，其提供在接觸時(shí)與檢測(cè)質(zhì)量212的刀鋒型接合。這導(dǎo)致止擋結(jié)構(gòu)的較少的表面區(qū)域接觸以及較少的摩擦損失。
[0029]圖5示出了另一實(shí)施例的MEMS傳感器300，其包括與MEMS傳感器100類似的特征。例如，MEMS傳感器300包括檢測(cè)質(zhì)量312，其定位在上傳感板320與下傳感板324之間。MEMS傳感器300也具有定位在傳感板324的內(nèi)表面326上的多個(gè)止擋結(jié)構(gòu)330。多個(gè)止擋結(jié)構(gòu)332，其對(duì)應(yīng)于并定位成高于止擋結(jié)構(gòu)330，定位在傳感板320的內(nèi)表面322上。
[0030]止擋結(jié)構(gòu)330、332被構(gòu)造成具有電壓，其匹配于檢測(cè)質(zhì)量312的電壓。如圖5中所示,止擋結(jié)構(gòu)330定位成沿著傳感板324的內(nèi)表面326的相對(duì)邊緣，并且止擋結(jié)構(gòu)332定位成沿著傳感板320的內(nèi)表面322的相對(duì)邊緣。止擋結(jié)構(gòu)330、332可各自具有長度，其基本上相同于檢測(cè)質(zhì)量312沿著電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)方向的長度。替代地，止擋結(jié)構(gòu)330、332可被分段，使得縮短的止擋結(jié)構(gòu)定位成相鄰于檢測(cè)質(zhì)量的每個(gè)角部。在一個(gè)示例中，這些縮短的止擋結(jié)構(gòu)可具有長度，其為垂直于電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)方向的檢測(cè)質(zhì)量寬度的大約1%?大約10%。在一示例性實(shí)施例中，止擋結(jié)構(gòu)330、332的高度(H)可為傳感間隙(G)的尺寸的大約1%?大約25%，并且止擋結(jié)構(gòu)的寬度(W)可為傳感間隙(G)的尺寸的大約0.1倍?大約2倍。
[0031]雖然止擋結(jié)構(gòu)330、332被示為具有矩形端視輪廓，但是這些止擋結(jié)構(gòu)在替代實(shí)施例中可被構(gòu)造成具有三角形端視輪廓，如圖4中所示那樣。此外，止擋結(jié)構(gòu)的極端頂部的具體端視輪廓形狀可為三角形、扁平形、倒圓形或其它形狀，使得止擋結(jié)構(gòu)對(duì)檢測(cè)質(zhì)量的接觸區(qū)域受到控制。
[0032]圖6示出了另一實(shí)施例的MEMS傳感器400，其包括與MEMS傳感器100類似的特征。例如，MEMS傳感器400包括檢測(cè)質(zhì)量412，其定位在上傳感板420與下傳感板424之間。MEMS傳感器400也具有定位在傳感板424的內(nèi)表面426上的多個(gè)止擋結(jié)構(gòu)430。多個(gè)止擋結(jié)構(gòu)432，其對(duì)應(yīng)于并定位成高于止擋結(jié)構(gòu)430，定位在傳感板420的內(nèi)表面422上。
[0033]止擋結(jié)構(gòu)430、432被構(gòu)造成具有電壓，其匹配于檢測(cè)質(zhì)量412的電壓。如圖6中所示，止擋結(jié)構(gòu)430定位成沿著傳感板424的內(nèi)表面426的相對(duì)邊緣，使得止擋結(jié)構(gòu)430的一部分延伸超出邊緣中的每個(gè)。同樣地，止擋結(jié)構(gòu)432定位成沿著傳感板420的內(nèi)表面422的相對(duì)邊緣，使得止擋結(jié)構(gòu)432的一部分延伸超出邊緣中的每個(gè)。該構(gòu)造的止擋結(jié)構(gòu)提供附加的設(shè)計(jì)靈活性，來插入止擋結(jié)構(gòu)，其懸伸于其間的傳感間隙空間之外的區(qū)域。
[0034]止擋結(jié)構(gòu)430、432可各自具有長度，其短于或基本上相同于檢測(cè)質(zhì)量412沿著電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)方向的長度。止擋結(jié)構(gòu)430、432具有高度(H)，其足以防止靜電“下垂”，但是仍然低到足以在間隙(G)中允許最大的自由空間，來用于最大比率的操作，具有裕度，處于預(yù)期振動(dòng)和靜態(tài)加速度(例如，高達(dá)大約500-800gs)下。止擋結(jié)構(gòu)430、432具有寬度，其窄到足以使檢測(cè)質(zhì)量PM對(duì)止擋結(jié)構(gòu)接觸的表面區(qū)域最小化，但是寬到足以避免破損/崩缺以及制造困難。例如，高度⑶可為傳感間隙(G)的大約1%?大約25%，并且寬度(W)可為傳感間隙(G)的尺寸的大約0.1倍?大約2倍。
[0035]圖7示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的MEMS陀螺儀500，其實(shí)施與以上相對(duì)于圖5描述的那些類似的止擋結(jié)構(gòu)。MEMS陀螺儀500包括第一檢測(cè)質(zhì)量512和第二檢測(cè)質(zhì)量514，它們以對(duì)齊構(gòu)造定位成彼此相鄰。電動(dòng)機(jī)檢出(pick-off)機(jī)構(gòu)516被聯(lián)接在檢測(cè)質(zhì)量512與檢測(cè)質(zhì)量514之間。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)517聯(lián)接至檢測(cè)質(zhì)量512,并且電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)518聯(lián)接至檢測(cè)質(zhì)量514，位于從電動(dòng)機(jī)檢出機(jī)構(gòu)516起的相對(duì)側(cè)。一組彈簧機(jī)構(gòu)520各自聯(lián)接至檢測(cè)質(zhì)量512的相應(yīng)角部，并且一組彈簧機(jī)構(gòu)522各自聯(lián)接至檢測(cè)質(zhì)量514的相應(yīng)角部。彈簧機(jī)構(gòu)520和522分別允許檢測(cè)質(zhì)量512和514的振蕩運(yùn)動(dòng)。另外，一對(duì)牛頓止擋(Newton stop) 524定位在檢測(cè)質(zhì)量512的相對(duì)邊緣附近，并且一對(duì)牛頓止擋526定位在檢測(cè)質(zhì)量514的相對(duì)邊緣附近。牛頓止擋524和526分別約束檢測(cè)質(zhì)量512和514在電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)方向上的移動(dòng)。
[0036]如圖7中所示，分離的止擋結(jié)構(gòu)530定位在檢測(cè)質(zhì)量512的每個(gè)角部附近，位于上方的傳感板(未示出)上。對(duì)應(yīng)于止擋結(jié)構(gòu)530的四個(gè)附加止擋結(jié)構(gòu)還定位在檢測(cè)質(zhì)量512下方，位于下方的傳感板上，使得總共八個(gè)止擋結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)于檢測(cè)質(zhì)量512。同樣地，止擋結(jié)構(gòu)532定位在檢測(cè)質(zhì)量514的每個(gè)角部附近，位于上方的傳感板(未示出)上。對(duì)應(yīng)于止擋結(jié)構(gòu)532的四個(gè)附加止擋結(jié)構(gòu)還定位在檢測(cè)質(zhì)量514下方，位于下方的傳感板上，使得總共八個(gè)止擋結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)于檢測(cè)質(zhì)量514。在陀螺儀的操作期間，止擋結(jié)構(gòu)通過物理接觸約束檢測(cè)質(zhì)量偏離平面運(yùn)動(dòng)，而不損失檢測(cè)質(zhì)量電荷或者損失顯著的檢測(cè)質(zhì)量動(dòng)量。
[0037]圖8繪出了根據(jù)另一實(shí)施例的MEMS陀螺儀600，其實(shí)施與以上相對(duì)于圖7描述的那些類似的止擋結(jié)構(gòu)。MEMS陀螺儀600包括第一檢測(cè)質(zhì)量612和第二檢測(cè)質(zhì)量614，它們以對(duì)齊構(gòu)造定位成彼此相鄰。檢出機(jī)構(gòu)616被聯(lián)接在檢測(cè)質(zhì)量612與檢測(cè)質(zhì)量614之間。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)617聯(lián)接至檢測(cè)質(zhì)量612,并且電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)618聯(lián)接至檢測(cè)質(zhì)量614,位于從檢出機(jī)構(gòu)616起的相對(duì)側(cè)。一組彈簧機(jī)構(gòu)620定位在檢測(cè)質(zhì)量612的每個(gè)角部附近，并且一組彈簧機(jī)構(gòu)622定位在檢測(cè)質(zhì)量614的每個(gè)角部附近。另外，一對(duì)牛頓止擋624定位在檢測(cè)質(zhì)量612的相對(duì)邊緣附近，并且一對(duì)牛頓止擋626定位在檢測(cè)質(zhì)量614的相對(duì)邊緣附近。
[0038]如圖8中所示,一對(duì)止擋結(jié)構(gòu)630定位在檢測(cè)質(zhì)量612的相對(duì)邊緣附近,位于上方的傳感板(未示出)上。對(duì)應(yīng)于止擋結(jié)構(gòu)630的兩個(gè)附加止擋結(jié)構(gòu)還定位在檢測(cè)質(zhì)量612下方，位于下方的傳感板上，使得總共四個(gè)止擋結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)于檢測(cè)質(zhì)量612。同樣地，一對(duì)止擋結(jié)構(gòu)632定位在檢測(cè)質(zhì)量614的相對(duì)邊緣附近，位于上方的傳感板(未示出)上。對(duì)應(yīng)于止擋結(jié)構(gòu)632的兩個(gè)附加止擋結(jié)構(gòu)定位在檢測(cè)質(zhì)量614下方，位于下方的傳感板上，使得總共四個(gè)止擋結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)于檢測(cè)質(zhì)量614。
[0039]除了如以上描述的約束檢測(cè)質(zhì)量的豎直(“z”方向，進(jìn)出頁面)運(yùn)動(dòng)的止擋結(jié)構(gòu)之外，其它止擋結(jié)構(gòu)也可被實(shí)施在檢測(cè)質(zhì)量與傳感或電動(dòng)機(jī)相關(guān)梳狀物之間，來防止梳狀物在MEMS傳感器的操作期間沿“y”方向觸及彼此。例如，這類止擋結(jié)構(gòu)可防止電動(dòng)機(jī)傳感(電動(dòng)機(jī)檢出)梳狀物對(duì)檢測(cè)質(zhì)量傳感梳狀物的接觸，以及電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)梳狀物對(duì)檢測(cè)質(zhì)量驅(qū)動(dòng)梳狀物的接觸。止擋結(jié)構(gòu)與檢測(cè)質(zhì)量之間的止擋間隙(空間)定尺寸為防止電動(dòng)機(jī)檢出梳狀物處的短路，同時(shí)仍然防止檢測(cè)質(zhì)量由于電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)或電動(dòng)機(jī)檢出電壓而“拉入”。圖8進(jìn)一步示出了一示例性實(shí)施方式的附加止擋結(jié)構(gòu)640，其約束檢測(cè)質(zhì)量612在“y”方向上的運(yùn)動(dòng)，以及附加止擋結(jié)構(gòu)642，其約束檢測(cè)質(zhì)量614在“y”方向上的運(yùn)動(dòng)。
[0040]圖9示出了用于MEMS陀螺儀700的示例性止擋結(jié)構(gòu)構(gòu)造的更多細(xì)節(jié)，其約束檢測(cè)質(zhì)量在“y”方向上的運(yùn)動(dòng)。MEMS陀螺儀700包括多個(gè)交指型(interdigitized)梳狀物710和712，其包括相應(yīng)的個(gè)體梳狀物指狀部720和722。梳狀物指狀部720和722通過傳感間隙724彼此分開，使得它們?cè)谡２僮髌陂g不觸及彼此。牛頓止擋730被構(gòu)造成約束梳狀物712在檢測(cè)質(zhì)量電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)方向(“X”方向)上的移動(dòng)，使得梳狀物指狀部722的尖端不接觸梳狀物710。
[0041]一組止擋結(jié)構(gòu)740被構(gòu)造成約束檢測(cè)質(zhì)量在“y”方向上的運(yùn)動(dòng)，使得個(gè)體梳狀物指狀部720和722即使在沖擊事件期間也不觸及彼此。止擋結(jié)構(gòu)740各自包括緩沖器742，其在MEMS陀螺儀700受到各種操作作用力時(shí)抵靠檢測(cè)質(zhì)量框架750，從而防止梳狀物指狀部720和722觸及彼此(該情形在圖9中示出)。在一個(gè)實(shí)施例中，止擋結(jié)構(gòu)740被構(gòu)造成使得緩沖器742與檢測(cè)質(zhì)量框架750之間的止擋間隙在正常操作期間是傳感間隙724的尺寸的大約25%?大約75%。
[0042]圖10繪出了用于MEMS傳感器裝置的止擋結(jié)構(gòu)構(gòu)造的一替代實(shí)施例，其約束檢測(cè)質(zhì)量在“z”方向上的運(yùn)動(dòng)。MEMS傳感器裝置包括定位在傳感板820上方的檢測(cè)質(zhì)量810。傳感板具有由肩部824限定出的凹入部分822，所述肩部824作為用于檢測(cè)質(zhì)量810的止擋結(jié)構(gòu)發(fā)揮功能。肩部824可限定出圍繞傳感板820的凹入部分822的周緣。凹入部分822可通過標(biāo)準(zhǔn)的蝕刻工藝形成。
[0043]凹入部分822被不同于檢測(cè)質(zhì)量810的電壓的電壓激勵(lì)。檢測(cè)質(zhì)量810與肩部824分開達(dá)止擋距離(D)，并且與凹入部分822分開達(dá)傳感間隙(G)。肩部824被構(gòu)造成具有與檢測(cè)質(zhì)量810相同的電壓，使得如果檢測(cè)質(zhì)量810在操作期間觸及肩部824，它對(duì)MEMS傳感器裝置在電氣上不是破壞性的。圖10中的尺寸(W)繪出了檢測(cè)質(zhì)量810與肩部824的重疊。該尺寸(W)可沿著檢測(cè)質(zhì)量810的長度和寬度在尺寸上發(fā)生變化。
[0044]圖10中的線830代表檢測(cè)質(zhì)量“拉入”點(diǎn)，在這里來自傳感偏置電壓(檢測(cè)質(zhì)量810與傳感板凹入部分822之間)的靜電作用力等于用于檢測(cè)質(zhì)量810的機(jī)械彈簧恢復(fù)力。線830對(duì)應(yīng)于圖11的圖形中的“零恢復(fù)力”點(diǎn)。肩部824具有高度(H)，使得檢測(cè)質(zhì)量810被阻止在沖擊事件期間超過拉入點(diǎn)，從而防止檢測(cè)質(zhì)量810下垂到傳感板凹入部分822。
[0045]圖11是示出了 MEMS陀螺儀的傳感間隙(沿著圖1的Z方向)中的檢測(cè)質(zhì)量位置對(duì)勢(shì)能的圖形，其可用于設(shè)計(jì)在前述實(shí)施例中描述的止擋結(jié)構(gòu)。如該圖形中示出的，對(duì)于傳感間隙內(nèi)的止擋結(jié)構(gòu)高度存在最佳尺寸，其(I)使自由傳感間隙操作區(qū)域最大化，而且(2)防止檢測(cè)質(zhì)量(或電動(dòng)機(jī)梳狀物)撓曲進(jìn)入位移的“下垂區(qū)域”，并且(3)在最大撓曲時(shí)將檢測(cè)質(zhì)量恢復(fù)力保持在其最大值附近。該最佳止擋尺寸在圖11中被示為最大恢復(fù)力的75%?100%的點(diǎn)。作為一個(gè)示例，在尺寸為4.0微米的傳感間隙(G)中，最佳止擋高度將為0.4?0.9微米，從而將沿著傳感軸線的檢測(cè)質(zhì)量位移分別限制為圖11中(X軸)的-3.6和-3.1微米。
[0046]示例性實(shí)施例
示例I包括一種MEMS裝置，其包括:至少一個(gè)檢測(cè)質(zhì)量，其具有第一表面和相對(duì)的第二表面，所述檢測(cè)質(zhì)量被構(gòu)造成具有第一電壓和沿第一水平方向的電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)；第一傳感板，其與所述檢測(cè)質(zhì)量分開達(dá)第一傳感間隙，所述第一傳感板具有面向所述檢測(cè)質(zhì)量的第一表面的內(nèi)表面，并且具有不同于所述第一電壓的第二電壓；和第一組止擋結(jié)構(gòu)，其位于所述第一傳感板的內(nèi)表面上，并且電隔離于所述第一傳感板，所述第一組止擋結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成防止所述第一傳感板的內(nèi)表面與所述檢測(cè)質(zhì)量沿豎直方向接觸，所述第一組止擋結(jié)構(gòu)具有與所述檢測(cè)質(zhì)量的電壓基本上相同的電壓；其中，所述第一組止擋結(jié)構(gòu)定尺寸為在沖擊或加速事件期間與所述檢測(cè)質(zhì)量接觸時(shí)使能量交換最小化。
[0047]示例2包括示例I的MEMS裝置,進(jìn)一步包括:第二傳感板，其與所述檢測(cè)質(zhì)量分開達(dá)第二傳感間隙，所述第二傳感板具有面向所述檢測(cè)質(zhì)量的所述相對(duì)的第二表面的內(nèi)表面，并且具有不同于所述第一電壓和第二電壓的第三電壓；和第二組止擋結(jié)構(gòu)，其位于所述第二傳感板的內(nèi)表面上，并且電隔離于所述第二傳感板，所述第二組止擋結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成防止所述第二傳感板的內(nèi)表面與所述檢測(cè)質(zhì)量沿豎直方向接觸，所述第二組止擋結(jié)構(gòu)具有與所述檢測(cè)質(zhì)量的電壓基本上相同的電壓；其中，所述第二組止擋結(jié)構(gòu)定尺寸為在沖擊或加速事件期間與所述檢測(cè)質(zhì)量接觸時(shí)使能量交換最小化。
[0048]示例3包括示例2的MEMS裝置，其中，第一和第二組止擋結(jié)構(gòu)各自具有基本上相同的尺寸和形狀。
[0049]示例4包括示例2-3中任一項(xiàng)的MEMS裝置，其中，第一和第二組止擋結(jié)構(gòu)各自具有為檢測(cè)質(zhì)量的長度的大約1%?大約120%的長度，并且取向成平行于電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)方向。
[0050]示例5包括示例2-4中任一項(xiàng)的MEMS裝置，其中，第一組止擋結(jié)構(gòu)的寬度為第一傳感間隙的尺寸的大約0.5倍?大約2倍，并且第二組止擋結(jié)構(gòu)的寬度為第二傳感間隙的尺寸的大約0.5倍?大約2倍。
[0051]示例6包括示例2-5中任一項(xiàng)的MEMS裝置，其中，第一組止擋結(jié)構(gòu)的高度為第一傳感間隙的尺寸的大約1%?大約25%，并且第二組止擋結(jié)構(gòu)的高度為第二傳感間隙的尺寸的大約1%?大約25%。
[0052]示例7包括示例2-6中任一項(xiàng)的MEMS裝置，其中，第一和第二組止擋結(jié)構(gòu)各自具有矩形端視輪廓。
[0053]示例8包括示例2-6中任一項(xiàng)的MEMS裝置，其中，第一和第二組止擋結(jié)構(gòu)各自具有三角形端視輪廓。
[0054]示例9包括示例2-8中任一項(xiàng)的MEMS裝置,進(jìn)一步包括:第三組止擋結(jié)構(gòu)，其被構(gòu)造成約束所述檢測(cè)質(zhì)量沿第二水平方向的運(yùn)動(dòng)，所述第二水平方向垂直于所述第一水平方向。
[0055]示例10包括示例9的MEMS裝置,進(jìn)一步包括:聯(lián)接至所述檢測(cè)質(zhì)量的多個(gè)交指型梳狀物指狀部，其中所述第三組止擋結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成防止所述交指型梳狀物指狀部在MEMS裝置在沖擊或加速事件期間進(jìn)行操作的同時(shí)觸及彼此。
[0056]示例11包括示例1-10中任一項(xiàng)的MEMS裝置,其中，所述MEMS裝置包括陀螺儀或加速計(jì)。
[0057]示例12包括一種MEMS傳感器裝置，其包括:至少一個(gè)檢測(cè)質(zhì)量，其具有第一電壓和沿第一水平方向的電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)；聯(lián)接至所述檢測(cè)質(zhì)量的多個(gè)交指型梳狀物指狀部；至少一個(gè)傳感板，其與所述檢測(cè)質(zhì)量分開達(dá)一定傳感間隙，所述傳感板具有不同于第一電壓的第二電壓；第一組止擋結(jié)構(gòu)，其位于所述傳感板上并電隔離于所述傳感板，所述第一組止擋結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成約束所述檢測(cè)質(zhì)量在垂直于所述第一水平方向的豎直方向上的運(yùn)動(dòng)，所述第一組止擋結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成防止所述傳感板在沖擊或加速事件期間與所述檢測(cè)質(zhì)量接觸；和第二組止擋結(jié)構(gòu)，其相鄰于所述檢測(cè)質(zhì)量，并被構(gòu)造成約束檢測(cè)質(zhì)量在垂直于第一水平方向的第二水平方向上的運(yùn)動(dòng)，使得交指型梳狀物指狀部被防止在沖擊或加速事件期間觸及彼此；其中第一和第二組止擋結(jié)構(gòu)相對(duì)于所述檢測(cè)質(zhì)量在電氣上是中性的，第一和第二組止擋結(jié)構(gòu)定尺寸為在沖擊或加速事件與檢測(cè)質(zhì)量接觸時(shí)使能量交換最小化；其中第一組止擋結(jié)構(gòu)具有高度，使得作用在檢測(cè)質(zhì)量上的恢復(fù)力得到維持，并且檢測(cè)質(zhì)量向傳感板的下垂被防止，同時(shí)維持檢測(cè)質(zhì)量在傳感間隙內(nèi)的最大自由行程。
[0058]示例13包括示例12的MEMS傳感器裝置,其中，所述第一組止擋結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)軌形結(jié)構(gòu)。
[0059]示例14包括示例12的MEMS傳感器裝置，其中，所述第一組止擋結(jié)構(gòu)包括肩部，其限定出圍繞所述傳感板的凹入部分的周緣。
[0060]示例15包括一種制造用于在沖擊或加速事件期間穩(wěn)健操作的MEMS傳感器裝置的方法，所述方法包括:在至少一個(gè)傳感板的表面上形成第一組止擋結(jié)構(gòu)，所述第一組止擋結(jié)構(gòu)形成有高度，該高度足以約束檢測(cè)質(zhì)量沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)，以防止所述檢測(cè)質(zhì)量與所述傳感板的表面之間在沖擊或加速事件期間接觸，所述檢測(cè)質(zhì)量具有沿第一水平方向的電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)；形成第二組止擋結(jié)構(gòu)，其被構(gòu)造成約束所述檢測(cè)質(zhì)量沿垂直于所述第一水平方向的第二水平方向的運(yùn)動(dòng)，以防止多個(gè)交指型梳狀物指狀部在沖擊或加速事件期間觸及彼此，所述交指型梳狀物指狀部聯(lián)接至所述檢測(cè)質(zhì)量；以及將第一組和第二組止擋結(jié)構(gòu)構(gòu)造為具有與所述檢測(cè)質(zhì)量的電壓基本上相同的電壓。
[0061]示例16包括示例15的制造MEMS傳感器裝置的方法，其中，所述第一組止擋結(jié)構(gòu)通過蝕刻所述傳感板的表面而形成，以在所述傳感板的相對(duì)側(cè)上形成導(dǎo)軌形結(jié)構(gòu)。
[0062]示例17包括示例15的制造MEMS傳感器裝置的方法，其中，所述第一組止擋結(jié)構(gòu)通過在所述傳感板的表面上沉積材料而形成，以在所述傳感板的相對(duì)側(cè)上形成導(dǎo)軌形結(jié)構(gòu)。
[0063]示例18包括示例15的制造MEMS傳感器裝置的方法，其中，所述第一組止擋結(jié)構(gòu)通過蝕刻所述傳感板的內(nèi)表面而形成，以形成由肩部限定出的凹入部分，所述肩部用作第一組止擋結(jié)構(gòu)。
[0064]示例19包括示例15-18中任一項(xiàng)的制造MEMS傳感器裝置的方法，其中，所述第一組止擋結(jié)構(gòu)被形成為具有這樣的尺寸和形狀，以在檢測(cè)質(zhì)量與第一組止擋結(jié)構(gòu)之間發(fā)生觸及時(shí)使檢測(cè)質(zhì)量動(dòng)量的摩擦損失最小化。
[0065]示例20包括示例15-19中任一項(xiàng)的制造MEMS傳感器裝置的方法，其中，所述第一組止擋結(jié)構(gòu)形成在所選高度處，所述高度在檢測(cè)質(zhì)量接觸第一組止擋結(jié)構(gòu)之前允許最大檢測(cè)質(zhì)量位移，同時(shí)還確保使最大檢測(cè)質(zhì)量位移處的檢測(cè)質(zhì)量恢復(fù)力最大化。
[0066]本發(fā)明可以在不背離其實(shí)質(zhì)特性的情況下以其它形態(tài)實(shí)施。所描述的實(shí)施例在所有方面都應(yīng)被認(rèn)為只是示例性的而不是限制性的。因此，所意圖的是本發(fā)明只由權(quán)利要求及其等同方案來限定。
【權(quán)利要求】
1.一種微電子機(jī)械系統(tǒng)裝置，包括: 至少一個(gè)檢測(cè)質(zhì)量，其具有第一表面和相對(duì)的第二表面，所述檢測(cè)質(zhì)量被構(gòu)造成具有第一電壓和沿第一水平方向的電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)； 第一傳感板，其與所述檢測(cè)質(zhì)量分開達(dá)第一傳感間隙，所述第一傳感板具有面向所述檢測(cè)質(zhì)量的第一表面的內(nèi)表面，并且具有不同于所述第一電壓的第二電壓；和 第一組止擋結(jié)構(gòu)，其位于所述第一傳感板的內(nèi)表面上，并且電隔離于所述第一傳感板，所述第一組止擋結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成防止所述第一傳感板的內(nèi)表面與所述檢測(cè)質(zhì)量沿豎直方向接觸，所述第一組止擋結(jié)構(gòu)具有與所述檢測(cè)質(zhì)量的電壓基本上相同的電壓； 其中，所述第一組止擋結(jié)構(gòu)定尺寸為在沖擊或加速事件期間與所述檢測(cè)質(zhì)量接觸時(shí)使能量交換最小化。
2.如權(quán)利要求1所述的微電子機(jī)械系統(tǒng)裝置，進(jìn)一步包括: 第二傳感板，其與所述檢測(cè)質(zhì)量分開達(dá)第二傳感間隙，所述第二傳感板具有面向所述檢測(cè)質(zhì)量的所述相對(duì)的第二表面的內(nèi)表面，并且具有不同于所述第一電壓和第二電壓的第三電壓； 第二組止擋結(jié)構(gòu)，其位于所述第二傳感板的內(nèi)表面上，并且電隔離于所述第二傳感板，所述第二組止擋結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成防止所述第二傳感板的內(nèi)表面與所述檢測(cè)質(zhì)量沿豎直方向接觸，所述第二組止擋結(jié)構(gòu)具有與所述檢測(cè)質(zhì)量的電壓基本上相同的電壓；和 第三組止擋結(jié)構(gòu)，其被構(gòu)造成約束所述檢測(cè)質(zhì)量沿第二水平方向的運(yùn)動(dòng)，所述第二水平方向垂直于所述第一水平方向； 其中，所述第二組止擋結(jié)構(gòu)定尺寸為在沖擊或加速事件期間與所述檢測(cè)質(zhì)量接觸時(shí)使能量交換最小化。
3.—種制造用于在沖擊或加速事件期間穩(wěn)健操作的微電子機(jī)械系統(tǒng)傳感器裝置的方法，所述方法包括: 在至少一個(gè)傳感板的表面上形成第一組止擋結(jié)構(gòu)，所述第一組止擋結(jié)構(gòu)形成有高度，該高度足以約束檢測(cè)質(zhì)量沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)，以防止所述檢測(cè)質(zhì)量與所述傳感板的表面之間在沖擊或加速事件期間接觸，所述檢測(cè)質(zhì)量具有沿第一水平方向的電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)； 形成第二組止擋結(jié)構(gòu)，其被構(gòu)造成約束所述檢測(cè)質(zhì)量沿垂直于所述第一水平方向的第二水平方向的運(yùn)動(dòng)，以防止多個(gè)交指型梳狀物指狀部在沖擊或加速事件期間觸及彼此，所述交指型梳狀物指狀部聯(lián)接至所述檢測(cè)質(zhì)量；以及 將第一組和第二組止擋結(jié)構(gòu)構(gòu)造為具有與所述檢測(cè)質(zhì)量的電壓基本上相同的電壓。
【文檔編號(hào)】G01P1/00GK104345167SQ201410367908
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月31日
【發(fā)明者】T.J.漢森, M.W.韋伯, M.C.格倫, D.A.卡尼克 申請(qǐng)人:霍尼韋爾國際公司