一种MEMS三轴加速度计

摘要

本发明公开了一种MEMS三轴加速度计，锚定部位于质量块的结构中心，弹性扭梁长度方向上的中线与质量块的中线重合；所述质量块在Y轴方向上位于弹性扭梁两侧的部分的质量不相等；还包括用于检测X轴加速度信号的X轴检测电容结构，用于检测Y轴加速度信号的Y轴检测电容结构，用于检测Z轴加速度信号的Z轴检测电容结构。本发明的三轴加速度计，将XYZ三个轴向的加速度检测结构集成在单个结构上，结构中心为可动质量块的锚点，通过弹性扭梁将质量块连接在锚点上，使质量块随加速度的输入，在各个方向上发生位移，从而实现各个方向的加速度信号的检测。

主权项

一种MEMS三轴加速度计，其特征在于：包括位于衬底(14)上方的质量块(1)，以及固定在衬底(14)上的锚定部(2)，所述质量块(1)通过其两侧对称的弹性扭梁(3)连接在锚定部(2)上，且，所述锚定部(2)位于质量块(1)的结构中心，弹性扭梁(3)长度方向上的中线与质量块(1)的中线重合；其中，弹性扭梁(3)的长度方向记为X轴方向，与X轴方向垂直且位于质量块(1)所在平面内的方向记为Y轴方向，垂直于质量块(1)所在平面的方向记为Z轴方向，其中，所述质量块(1)在Y轴方向上位于弹性扭梁(3)两侧的部分的质量不相等；所述衬底(14)上设置有第一X轴固定电极单元(9)、第二X轴固定电极单元(10)，所述质量块(1)上设有与第一X轴固定电极单元(9)构成第一X轴检测电容的第一X轴可动电极单元，与第二X轴固定电极单元(10)构成第二X轴检测电容的第二X轴可动电极单元；其中，所述第一X轴检测电容、第二X轴检测电容构成差分电容结构；所述衬底(14)上设置有分布在弹性扭梁(3)两侧的第一Z轴固定电极单元(13)、第二Z轴固定电极单元(12)，所述质量块(1)上设有与第一Z轴固定电极单元(13)构成第一Z轴检测电容的第一Z轴可动电极单元(4)，与第二Z轴固定电极单元(12)构成第二Z轴检测电容的第二Z轴可动电极单元(5)；其中，所述第一Z轴检测电容、第二Z轴检测电容构成差分电容结构；所述衬底(14)上还分别设置有沿X轴方向延伸的第一Y轴固定电极单元(8)、第二Y轴固定电极单元(7)，所述第一Y轴固定电极单元(8)、第二Y轴固定电极单元(7)位于质量块(1)Y轴的中线上，且对称分布在锚定部(2)的两侧；所述质量块(1)上设有与第一Y轴固定电极单元(8)构成第一Y轴检测电容的第一Y轴可动电极单元，与第二Y轴固定电极单元(7)构成第二Y轴检测电容的第二Y轴可动电极单元；其中，所述第一Y轴检测电容、第二Y轴检测电容构成差分电容结构。