微机电装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种微机电装置，特别是通过其中一质量块以及连接位于质量块中间的锚点的多维运动弹性结构，以提供并感测质量块的多维运动的微机电装置。
【背景技术】
[0002]微机电装置已普遍应用日常生活中，运动感测为微机电装置中常见的应用。图1显示现有技术(美国专利号码US 8，459，114)的一微机电装置10，其三个质量块11、12、13用以分别对应于三维的各运动感测。但质量块11、12、13的质量与大小皆不一，故三维的运动的感测需具有各别差异的设计以符合不同质量与尺寸的需要。质量块11、12、13连接固定端14的锚点非全部设置于中间，无论操作环境或制造过程的温差，两侧连接锚点的设计皆可能因应力产生变形，进而影响感测的精确度。
[0003]图2显示另一现有技术(美国专利号码US 7, 637，160)的一微机电装置20，其质量块21通过Y方向两侧的锚点22以固定于基板23上，且其感测方向为与基板平行的一同平面方向(in-plane，X、Y方向，图2)，无法具有感测三维运动的能力，且其依然有扭曲变形的可能。
[0004]图3显示另一现有技术(美国专利号码US7，134，340)的一微机电装置30，其为微机电装置30的部分视图(微机电装置30为一对称结构，图3显示微机电装置30四分之一的部分视图)，其质量块31通过弹簧33、连杆32、以及多个锚点34连接于基板(图式未显示)，需特别注意其连杆32通过多个锚点34连接于基板，以避免其变形或扭曲，虽部分解决变形或扭曲的难题，然此设计限制质量块31的运动(同平面的二维运动)以及增加制造复杂度，反而造成其应用受限制。
[0005]总之，现有技术的微机电装置或是无法进行三维感测、或是虽能进行三维感测但无法承受较大的应力而容易变形造成偏移(offset)。因此，本发明针对现有技术的缺点，提出一种能感测多维运动并于承受应力后具有低偏移量的微机电装置。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种微机电装置，其能感测多维运动并于承受应力后具有低偏移量。
[0007]为达上述目的，就其中一个观点，本发明提供一种微机电装置，其包含:一基板；一质量块，包含至少两沟槽，各沟槽具有一内部空间与一开口，该内部空间相对较该开口更接近于该质量块的中间部分；至少两锚点，位于对应的沟槽中，与该基板连接；至少两连杆，位于对应的沟槽中，与对应的锚点连接；以及一多维运动弹性结构，用以协助该质量块进行多维运动，该多维运动弹性结构位于该质量块的外围，通过该至少两连杆和该至少两锚点而与该基板连接，该多维运动弹性结构包含多个第一弹簧，以连接该质量块，并协助该质量块于一出平面方向进行运动；以及多个第二弹簧，每个第二弹簧直接或间接连接于一个对应的连杆和第一弹簧之间，以协助该质量块于一同平面方向进行运动。
[0008]一实施例中，该至少两沟槽、至少两连杆及至少两锚点皆是以对称方式设置。
[0009]一实施例中，该多个第一弹簧连接于该质量块的两相对边，而该至少两沟槽的开口则连接于该质量块的另两相对边。
[0010]—实施例中，该多个第一弹簧为多个旋转弹簧，以协助该质量块进行一旋转运动。
[0011]—实施例中，该多个旋转弹簧构成一旋转轴线，且该质量块的质量非平均分布于该旋转轴线两侧，以使该旋转运动为偏心运动。
[0012]—实施例中，该多个第一弹簧为多个平移弹簧，以协助该质量块于一出平面方向进行平移运动。
[0013]一实施例中，在每一沟槽内设有多个锚点，且每一连杆与同一沟槽内所有锚点皆连接。
[0014]一实施例中，该多维运动弹性结构具有一框型结构，而质量块位于该框型结构的一内部空间中。
[0015]一实施例中，该多维运动弹性结构包含:一外框结构，其内具有一内部空间，以容置该质量块；至少两内支架，连接于对应的至少两连杆；以及前述多个第一弹簧与多个第二弹簧，该外框结构经由该第二弹簧向内连接该内支架，并经由该第一弹簧向内连接该质量块，其中该内支架与该外框结构间不包含质量块的一部分。
[0016]下面通过具体实施例详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。
【附图说明】
[0017]图1、2、3显示现有技术的三个微机电装置；
[0018]图4A、4B显示根据本发明一实施例的微机电装置的示意图及其中部分的示意图；
[0019]图4C显示根据本发明一实施例的多维运动弹性结构的示意图；
[0020]图5、6显示根据本发明多个实施例的微机电装置的示意图。
[0021]图中符号说明
[0022]10微机电装置
[0023]11、12、13 质量块
[0024]14固定端
[0025]20微机电装置
[0026]21质量块
[0027]22锚点
[0028]23基板
[0029]31质量块
[0030]32连杆
[0031]33弹簧
[0032]34锚点
[0033]40微机电装置
[0034]41基板
[0035]42质量块
[0036]421沟槽
[0037]4211内部空间
[0038]4212开口
[0039]43多维运动弹性结构
[0040]431内部空间
[0041]432内支架
[0042]433外框结构
[0043]44连杆
[0044]45锚点
[0045]46凹槽
[0046]50微机电装置
[0047]51多维运动弹性结构
[0048]52质量块
[0049]60微机电装置
[0050]61连杆
[0051]AA’、BB’ 轴线
[0052]Ml旋转弹性运动
[0053]M2、M3平移弹性运动
[0054]SI第一弹簧
[0055]S2第二弹簧
[0056]X、Y、Z方向
【具体实施方式】
[0057]有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如:上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加图式的方向。本发明中的图式均属示意，主要意在表示各装置以及各组件之间的功能作用关系，至于形状、厚度与宽度则并未依照比例绘制。
[0058]参照图4A-4C,本发明提供一种微机电装置40,其中包含:一基板41;一质量块42，其内部包含至少两沟槽421，各沟槽421具有一内部空间4211与一开口 4212(参阅图4B，为图4A的部份视图)，内部空间4211相对较开口 4212更接近于质量块42的中间部分，而开口 4212连接于质量块42的边缘并向外开放；至少两连杆44及至少两锚点45，连杆44与锚点45位于沟槽421中并对应连接；以及一多维运动弹性结构43 (参阅图4C，其中实线部分显示多维运动弹性结构43，虚线部分显示多维运动弹性结构43以外的其它结构)，位于质量块42的外围，该多维运动弹性结构43通过至少两连杆44及至少两锚点45而与基板41连接(图4A中在每一沟槽421内绘示多个锚点45，连杆44可以但不限于可与同一沟槽421内所有锚点45皆连接)，多维运动弹性结构43包含连接于质量块42的多个第一弹簧SI以协助质量块42进行出平面运动(例如:图4A中旋转弹性运动Ml)。多维运动弹性结构43在其内部结构中包含多个第二弹簧S2以协助质量块42进行同平面运动(例如:图4A中平移弹性运动M2、M3)，该多个第二弹簧S2直接或间接连接于连杆44和第一弹簧SI之间
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种微机电装置，特别是通过其中一质量块以及连接位于质量块中间的锚点的多维运动弹性结构，以提供并感测质量块的多维运动的微机电装置。
【背景技术】
[0002]微机电装置已普遍应用日常生活中，运动感测为微机电装置中常见的应用。图1显示现有技术(美国专利号码US 8，459，114)的一微机电装置10，其三个质量块11、12、13用以分别对应于三维的各运动感测。但质量块11、12、13的质量与大小皆不一，故三维的运动的感测需具有各别差异的设计以符合不同质量与尺寸的需要。质量块11、12、13连接固定端14的锚点非全部设置于中间，无论操作环境或制造过程的温差，两侧连接锚点的设计皆可能因应力产生变形，进而影响感测的精确度。
[0003]图2显示另一现有技术(美国专利号码US 7, 637，160)的一微机电装置20，其质量块21通过Y方向两侧的锚点22以固定于基板23上，且其感测方向为与基板平行的一同平面方向(in-plane，X、Y方向，图2)，无法具有感测三维运动的能力，且其依然有扭曲变形的可能。
[0004]图3显示另一现有技术(美国专利号码US7，134，340)的一微机电装置30，其为微机电装置30的部分视图(微机电装置30为一对称结构，图3显示微机电装置30四分之一的部分视图)，其质量块31通过弹簧33、连杆32、以及多个锚点34连接于基板(图式未显示)，需特别注意其连杆32通过多个锚点34连接于基板，以避免其变形或扭曲，虽部分解决变形或扭曲的难题，然此设计限制质量块31的运动(同平面的二维运动)以及增加制造复杂度，反而造成其应用受限制。
[0005]总之，现有技术的微机电装置或是无法进行三维感测、或是虽能进行三维感测但无法承受较大的应力而容易变形造成偏移(offset)。因此，本发明针对现有技术的缺点，提出一种能感测多维运动并于承受应力后具有低偏移量的微机电装置。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种微机电装置，其能感测多维运动并于承受应力后具有低偏移量。
[0007]为达上述目的，就其中一个观点，本发明提供一种微机电装置，其包含:一基板；一质量块，包含至少两沟槽，各沟槽具有一内部空间与一开口，该内部空间相对较该开口更接近于该质量块的中间部分；至少两锚点，位于对应的沟槽中，与该基板连接；至少两连杆，位于对应的沟槽中，与对应的锚点连接；以及一多维运动弹性结构，用以协助该质量块进行多维运动，该多维运动弹性结构位于该质量块的外围，通过该至少两连杆和该至少两锚点而与该基板连接，该多维运动弹性结构包含多个第一弹簧，以连接该质量块，并协助该质量块于一出平面方向进行运动；以及多个第二弹簧，每个第二弹簧直接或间接连接于一个对应的连杆和第一弹簧之间，以协助该质量块于一同平面方向进行运动。
[0008]一实施例中，该至少两沟槽、至少两连杆及至少两锚点皆是以对称方式设置。
[0009]一实施例中，该多个第一弹簧连接于该质量块的两相对边，而该至少两沟槽的开口则连接于该质量块的另两相对边。
[0010]—实施例中，该多个第一弹簧为多个旋转弹簧，以协助该质量块进行一旋转运动。
[0011]—实施例中，该多个旋转弹簧构成一旋转轴线，且该质量块的质量非平均分布于该旋转轴线两侧，以使该旋转运动为偏心运动。
[0012]—实施例中，该多个第一弹簧为多个平移弹簧，以协助该质量块于一出平面方向进行平移运动。
[0013]一实施例中，在每一沟槽内设有多个锚点，且每一连杆与同一沟槽内所有锚点皆连接。
[0014]一实施例中，该多维运动弹性结构具有一框型结构，而质量块位于该框型结构的一内部空间中。
[0015]一实施例中，该多维运动弹性结构包含:一外框结构，其内具有一内部空间，以容置该质量块；至少两内支架，连接于对应的至少两连杆；以及前述多个第一弹簧与多个第二弹簧，该外框结构经由该第二弹簧向内连接该内支架，并经由该第一弹簧向内连接该质量块，其中该内支架与该外框结构间不包含质量块的一部分。
[0016]下面通过具体实施例详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。
【附图说明】
[0017]图1、2、3显示现有技术的三个微机电装置；
[0018]图4A、4B显示根据本发明一实施例的微机电装置的示意图及其中部分的示意图；
[0019]图4C显示根据本发明一实施例的多维运动弹性结构的示意图；
[0020]图5、6显示根据本发明多个实施例的微机电装置的示意图。
[0021]图中符号说明
[0022]10微机电装置
[0023]11、12、13 质量块
[0024]14固定端
[0025]20微机电装置
[0026]21质量块
[0027]22锚点
[0028]23基板
[0029]31质量块
[0030]32连杆
[0031]33弹簧
[0032]34锚点
[0033]40微机电装置
[0034]41基板
[0035]42质量块
[0036]421沟槽
[0037]4211内部空间
[0038]4212开口
[0039]43多维运动弹性结构
[0040]431内部空间
[0041]432内支架
[0042]433外框结构
[0043]44连杆
[0044]45锚点
[0045]46凹槽
[0046]50微机电装置
[0047]51多维运动弹性结构
[0048]52质量块
[0049]60微机电装置
[0050]61连杆
[0051]AA’、BB’ 轴线
[0052]Ml旋转弹性运动
[0053]M2、M3平移弹性运动
[0054]SI第一弹簧
[0055]S2第二弹簧
[0056]X、Y、Z方向
【具体实施方式】
[0057]有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如:上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加图式的方向。本发明中的图式均属示意，主要意在表示各装置以及各组件之间的功能作用关系，至于形状、厚度与宽度则并未依照比例绘制。
[0058]参照图4A-4C,本发明提供一种微机电装置40,其中包含:一基板41;一质量块42，其内部包含至少两沟槽421，各沟槽421具有一内部空间4211与一开口 4212(参阅图4B，为图4A的部份视图)，内部空间4211相对较开口 4212更接近于质量块42的中间部分，而开口 4212连接于质量块42的边缘并向外开放；至少两连杆44及至少两锚点45，连杆44与锚点45位于沟槽421中并对应连接；以及一多维运动弹性结构43 (参阅图4C，其中实线部分显示多维运动弹性结构43，虚线部分显示多维运动弹性结构43以外的其它结构)，位于质量块42的外围，该多维运动弹性结构43通过至少两连杆44及至少两锚点45而与基板41连接(图4A中在每一沟槽421内绘示多个锚点45，连杆44可以但不限于可与同一沟槽421内所有锚点45皆连接)，多维运动弹性结构43包含连接于质量块42的多个第一弹簧SI以协助质量块42进行出平面运动(例如:图4A中旋转弹性运动Ml)。多维运动弹性结构43在其内部结构中包含多个第二弹簧S2以协助质量块42进行同平面运动(例如:图4A中平移弹性运动M2、M3)，该多个第二弹簧S2直接或间接连接于连杆44和第一弹簧SI之间
再多了解一些
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