专利名称：一种具有振荡模块的微机电系统装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种微机电系统装置，且特别是一种具有振荡模块的微机电系统装置。
背景技术：
近年来受惠于智慧型手机、平板电脑、体感游戏机等相关电子产品的带动下，而使微机电惯性感测元件，例如加速度计与陀螺仪(角速度计)，其市场需求呈现逐年大幅地成长。因此，国际大厂纷纷投入大量资源，以开发高性能低成本的微机电惯性感测元件。特别是在加速度计技术已相对成熟下，新一代高性能低成本的角速度计将成为微机电惯性感测元件厂商在市场上的主要竞争产品。图9是某种传统微机电陀螺仪的结构示意图。微机电陀螺仪30包括质量块31、驱动电极32、感测电极33、悬浮梁34、固定支撑座35以及基板36，其中质量块31凭借悬浮梁34与固定支撑座35悬浮于基板36上方。一般状态下，质量块31受到驱动电极32作用使其沿着X轴方向产生共振，在此称为驱动模态。当外界角速度Wz沿着Z轴方向输入时，在Y轴会产生科氏加速度(CoriolisAcceleration)。此科氏加速度将进一步推动质量块31使其沿着Y轴(Sense Direction)产生振动，在此称为感测模态。感测模态的振动量则凭借感测电极测量，以进一步推算出外界角速度的大小。但当外界有其它线性加速度沿着Y轴输入时，亦会造成质量块产生Y轴向的偏移，因而造成感测模态的感测电极产生额外的输出，干扰微机电陀螺仪30的输出信号。某些音叉式陀螺仪(Tuning Folk Type Gyroscope)能改善此线性加速度对陀螺仪造成的干扰。图1OA至图1OC为某种音叉式陀螺仪的等效系统示意图，以描述此种音叉式陀螺仪的各种运动状态。请同时参考图10A与图10B，音叉式陀螺仪40包含了两个质量块41与42、驱动电极43、感测电极44、支撑弹簧45以及固定支撑座46。质量块41、42受驱动电极43推动,使两个质量块41、42沿着Y轴方向产生反向振动(两质量块41、42的运动方向相反，即若一质量块41往正Y方向运动,贝U另一质量块42往负Y方向运动，如图10A所示)并同时达到共振(此称为驱动模态)。当外界角速度Wz沿着Z轴方向输入时，此时在X轴方向会产生科氏加速度使两质量块41、42沿着X轴方向产生一左一右的反向振动(此称为感测模态)，其振动量则凭借感测模态的感测电极44测量以进一步推算出外界角速度的大小。请参考图10C，当外界线性加速度Fa沿着Y轴之正Y方向输入音叉式陀螺仪40时，会使两个质量块41、42同时往正Y方向移动。因为计算此种音叉式陀螺仪感测电容的变化时，是以差分的方式运算，因此外界线性加速度造成感测电容的变化为零。相同地，当线性加速度沿X轴之正X方向输入至角速度计时，会使两个质量块41、42同时往正X方向移动，亦会造成感测电容的变化为零。因此，此种音叉式陀螺仪40仅以结构手段便能完全地抑制外界线性加速度Fa的影响，无需再利用后端讯号处理电路，以避免增加额外的成本。某些音叉式角速度计的技术瓶颈主要有两个，一是对制程精确度要求极高，二是容易产生侧向偏移。音叉式陀螺仪40主要包含了两组质量块41、42以及相应的支撑弹簧45。当因制程原因产生公差时，将造成两个质量块41、42或支撑弹簧45的弹簧系数不一致。此时，系统的自然频率不同，因此将无法同时使两质量块41、42产生共振以及无法使两质量块41、42产生运动方向相反的运动(即相位差并非180度)。在此情况下上述公差可能将严重影响音叉式陀螺仪40的灵敏度，甚至使其失效而无法作用。另一方面，图1lA为美国专利US7，043，985的一种音叉式陀螺仪的示意图。图1lB与图1lC分别绘示图1lA的音叉式陀螺仪于运动状态时的等效系统示意图，其中图1lC仅绘示图1OA的局部简化示意图。请同时参考图1lA至图11C，音叉式陀螺仪50包含两个质量块51与52、驱动电极53、感测电极54、支撑架55、弹簧连杆56以及固定支撑座57。与上述图1OA至图1OC所述不同的是，图1lA中的音叉式陀螺仪50是以支撑架55的一端连接固定支撑座57，而其另一端连接至弹簧连杆56的中央处，藉以降低侧向位移。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种具有振荡模块的微机电系统装置。本揭露的一实施例提出一种微机电系统装置，用于检测双轴角速度。微机电系统装置包括至少一振荡模块。振荡模块包括一第一框架、一第一感测质量块、一第三框架、数个扭转梁与数个第一弹簧。第一框架沿一第二轴向来回振荡。第三框架位在第一框架内。第一感测质量块位在第三框架内。扭转梁分别连接第一感测质量块与第三框架。第一弹簧分别沿一第一轴向连接第一框架与第三框架，其中第一轴向与第二轴向相互垂直。本揭露的一实施例提出一种微机电系统装置，用于控制双质量块的位移方向。微机电系统装置包括至少一基座、至少一杠杆、至少一第一弹簧组件以及两个振荡单元。第一弹簧组件包括两个弹性体与至少一支架。各弹性体分别连接杠杆与基座。支架连接杠杆与弹性体。每一振荡单元连接杠杆的一端，且另一振荡单元连接杠杆的另一端。本揭露的一实施例提出一种微机电系统装置，用以限制电极移动方向。微机电系统装置包括至少一基座、至少一振荡模块、至少一移动电极、数个限制弹簧与至少一第二弹簧组件。振荡模块包括至少一第一框架与至少一第三感测质量块。第一框架沿一第二轴向来回振荡。第三感测质量块位在第一框架内。限制弹簧连接移动电极与基座。第二弹簧组件越过第一框架而连接第三感测质量块及移动电极。第二弹簧组件包括至少一第四弹簧与至少一可移动连杆。第四弹簧适于沿第二轴向变形，其中第一轴向与第二轴向相互垂直且位在同一平面上。可移动连杆的一端连接第四弹簧，其中可移动连杆的移动方向与移动电极的移动方向相同。本揭露的一实施例提出一种微机电系统装置，用于检测双轴角速度。微机电系统装置包括至少一基座、至少一杠杆、至少一第一弹簧组件、两个振荡模块、至少一移动电极、数个弹簧与至少一第二弹簧组件。第一弹簧组件包括数个弹性体与一支架。弹性体分别连接杠杆与基座。支架被弹性体、杠杆与基座所围绕。杠杆被支架的至少一部分所连接且每一弹性体分别被支架另外的至少一部分所连接。每一振荡模块包括一第一框架、一第三框架、一非平衡感测质量块、至少一扭转梁、至少一第一弹簧。第一框架与至少一杠杆的一端连结，且第一框架能沿一第二轴来回振荡。第三框架位在第一框架内。非平衡感测质量块设置于第三框架内。扭转梁连接非平衡感测质量块与第三框架。第一弹簧沿一第一轴向连接第一框架与第三框架。限制弹簧连接移动电极与基座，且各限制弹簧沿第二轴向的刚性大于其沿第一轴向的刚性。第二弹簧组件越过第一框架而连接第三感测质量块及移动电极。第二弹簧组件包括至少一第四弹簧与至少一可移动连杆。第四弹簧沿第二轴向配置且其两端连接至第三框架。可移动连杆的一端连接第四弹簧，而其另一端连接至移动电极，其中可移动连杆的移动方向与移动电极的移动方向相同，而第一轴向垂直第二轴向。基于上述，在本揭露的上述实施例中，凭借杠杆的结构设计并使两个振荡模块连接在杠杆的两端，而让具有振荡模块的微机电系统装置在作动时能达到两个振荡模块同步且反向的运动模式。
图1是依照本揭露一实施例的一种具有振荡模块的微机电系统装置的立体结构图；图2是图1的微机电系统装置的等效系统示意图；图3是图2的微机电系统装置进一步简化的等效系统示意图；图4是图2的微机电系统装置沿A-A’线的剖面图；图5A至图5C分别是依照不同实施例所绘示的微机电系统装置的等效系统示意图；图6A是图1的微机电系统装置于第一弹簧组件处的局部放大图；图6B至图6E是依照本揭露不同实施例所绘示的微机电系统装置于第一弹簧组件处的局部放大图；图6F为本揭露的另一实施例的一种微机电共振器的不意图；图6G为本揭露的另一实施例的一种微机电加速度计的示意图；图7A是图1的微机电系统装置于第二弹簧组件处的局部放大图；图7B至图7J分别为第四弹簧与可移动连杆在不同实施例下的配置示意图；图7K是本揭露另一实施例的一种微机电系统装置于第二弹簧组件处的局部放大图；图7L是图7K的第二弹簧组件的俯视图；图8A至图8H绘示本揭露的一实施例的一种微机电系统装置的制造流程；图9是传统微机电陀螺仪的结构示意图；图1OA至图1OC为音叉式陀螺仪的等效系统示意图；图1lA为美国专利US7，043，985的一种音叉式陀螺仪的示意图；图1lB与图1lC分别绘示图1lA的音叉式陀螺仪于运动状态时的等效系统示意图。附图标记10:具有振荡模块的微机电系统装置20、36:基板30:微机电陀螺仪31、41、42、51、52:质量块32、43、53:驱动电极
33、44、54:感测电极34:悬浮梁35、46、57:固定支撑座40、50:音叉式陀螺仪45:支撑弹簧55:支撑架56:弹簧连杆60:微机电共振器70:微机电共振式加速度计200:杠杆300:第一弹簧组件310,320:折迭弹簧330、330A、330B、330C、330D:支架33IA:U 形支梁331、332A、332B、333A1、333A2、335D、711K、711L:横向支梁332、333B、334C:纵向支梁400:振荡模块410、410A、410B、410C:第一感测质量块420:第一框架410B1、422:开孔430:第三感测质量块440:扭转梁450:第一弹簧460:驱动电极470:反馈电极480:缓冲弹簧500:移动电极600:限制弹簧700、700B、700C、700D、700E、700F、700G、700H、7001、700J.700K:第二弹簧组件710、710E1、710E2、710H、710G、710K:第四弹簧720、730、730B、740B、750E、760E:第一连杆720B、740、740C、740D、750F、760F、750G、760G、750H、760H、7501、7601、750J、760J:
第二连杆711K、:可移动连杆712K:支撑连杆800:固定电极900:第一感应电极Cl:中心轴C2:镜射轴
C3:中心线CA:形心Dl:不连续处El、El，、E2、E3、E4、E5、E6、E7、E8、E9、Dla、Dlb:端Gl:凹口MA:质心V1、V2:振荡单元Pl:元件层P2:操控层P3: 二氧化硅层P4:复合金属层P5:基板晶圆P6:第一金属层P7:第二金属层S1:柱脚B1:偏心轴R3:中央转折处Rl、R2、R4、R4a、R4b、R4c、R4d、R5、R5a、R5b、R5c、R5d:转折处Tl:导电层
具体实施例方式下面结合附图，对本发明做进一步的详细描述。图1是依照本揭露一实施例的一种具有振荡模块的微机电系统装置的立体结构图。图2是图1的微机电系统装置的等效系统示意。需先说明的是，图2是为了方便进行描述而绘制，因此相较于图1，其中部分结构会先行省略，并待后续描述时再以另图作进一步说明。另需说明的是，由于本实施例的构件多属相同结构而以对称配置，因此在描述时仅以其中一侧的构件加注标号以作为代表，同时并定义一直角座标系(如图1、2中所绘示)以便于描述部分构件的运动状态。请同时参考图1与图2，在本实施例中，具有振荡模块的微机电系统装置10包括两个基座100、两个杠杆200、分别连接在基座100与杠杆200之间的两个第一弹簧组件300、两个振荡模块400、两个移动电极500、数个限制弹簧600、以及越过第一框架420而连接至移动电极500的数个第二弹簧组件700。值得注意的是，第二弹簧组件700越过第一框架420的方式包含穿越第一框架420或跨越第一框架420 二种方式。在图1绘示的实施例中，振荡模块400中的第一框架420有一开口处。数个第二弹簧组件700越过第一框架420的方式是采用穿越第一框架420的方式。也就是说，在图1的实施例中，数个第二弹簧组件700穿越第一框架420的开口处而连接至移动电极500。然而，本实施例中，第二弹簧组件700越过第一框架420的方式也可以是采用跨越第一框架420的方式(如后续图7A至图7L中的实施例)。两个杠杆200分别平行X轴且对称地设置在振荡模块400的相对两侧，第一弹簧组件300连接至杠杆200的中央，而让杠杆200能以第一弹簧组件300为支点产生以Z轴为旋转轴而旋转的运动。如图2所示，在具有振荡模块的微机电系统装置10的整体配置上，两个振荡模块400凭借缓冲弹簧480连接在杠杆200的相对两端。换句话说，以图2所绘示的两个振荡模块400与其中一个杠杆200为例，两个振荡模块400实质上是连接在杠杆200的相对两端，而弹簧组件300是连接在杠杆200的中央处与基座100之间，据此，杠杆200可凭借弹簧组件300以Z轴为旋转轴而进行顺时针旋转及逆时针旋转交互进行的旋转运动，并进而带动振荡模块400沿Y轴来回运动。同样地，位在这两个振荡模块400另一侧的杠杆200亦会使振荡模块400产生相同的运动模式。如此一来，两个杠杆200皆将会凭借其对应的弹簧组件300 (即位在图2中上、下两侧的弹簧组件300)而同步地以Z轴为旋转轴，同时进行顺时针旋转及逆时针旋转交互进行的旋转运动，进而带动二个振荡模块400沿Y轴进行方向彼此相反的来回运动。举例来说，图3是图2的微机电系统装置进一步简化的等效系统示意图。请参考图3，上述两个振荡模块400可视为图3中的振荡单元V1、V2的一种，其凭借杠杆200、第一弹簧组件300而与基座100连结。据此，驱动电极460(绘示于图1、图2)便能驱动振荡单元V1、V2朝相反方向移动并使振荡单元V1、V2有相同的位移量。基于上述，本实施例的微机电系统装置凭借杠杆200的结构设计并使两个振荡模块400连接在杠杆200的两端，从而达到两个振荡模块400位移量相同但运动方向相反的振荡运动效果，亦即让第一弹簧组件300限制此两个振荡模块400仅具有一个运动自由度，故而振荡模块400仍能产生反相共振而不受制造误差的影响(意即二个振荡模块400皆在其自然频率下，进行振动，但二个振荡模块400振动时的位移方向彼此相反)，进而提高微机电系统装置10的灵敏度。再进一步详述如下，请再参考图2，各振荡模块400包括一第一框架420、位在第一框架420内的第一感测质量块410 (可用于感测特定轴向的物理量，例如X轴的角速度或Z轴的加速度)与第三感测质量块430 (用于感测特定轴向的物理量，例如Z轴的角速度或X轴的加速度或Y轴的加速度)、数个扭转梁(torsional beam) 440、数个第一弹簧450、驱动电极460以及反馈电极470。在本实施例中，第一框架420具有沿Y轴配置的数个开孔422，驱动电极460与反馈电极470分别配置在对应的开孔422中，以让驱动电极460驱动第一框架420沿Y轴来回振荡，再以反馈电极470检测第一框架420的实际振荡频率后回传至具有振荡模块的微机电系统装置10的特殊应用积体电路(application specific integratedcircuit, ASIC)(未绘示)，再由ASIC调整驱动电极460的驱动频率，以让第一框架420的实际振荡频率与驱动电极460的驱动频率相同。再者，各第一弹簧450沿X轴连接第三感测质量块430与第一框架420。另外，本实施例的第三感测质量块430为一第三框架，其中第一感测质量块410位在此第三框架内并以扭转梁440连接第一感测质量块410与第三感测质量块430。在此,扭转梁440 (torsional beam)使第一感测质量块410能以X轴为旋转轴而转动。进一步地说，图4是图2的微机电系统装置沿A-A’线的剖面图。请同时参考图2与图4，具有振荡模块的微机电系统装置10还包括一基板20 (如图4所示)与配置在基板20上的多个第一感应电极900,其中第一感应电极900是由基板20上的导电层形成在第一感测质量块410的下方。因此，当第一感测质量块410以X轴为旋转轴而转动时，便能凭借第一感应电极900感测到第一感测质量块410的旋转所造成的电容改变，以进一步地计算出外界在X轴上所输入的角速度。此外，在本实施例中，扭转梁440为通过第一感测质量块410的非中心轴，亦即第一感测质量块410并非以着其形心(center of figure) CA所在的轴向而旋转。如图2所示，由于第一感测质量块410的密度分布是均勻的,使得其形心CA即为其质心(center ofmass) MA所在，因此上述连接方式便会造成第一感测质量块410的偏心轴BI与形心CA (与质心MA)所通过的中心轴Cl之间存在位移，亦即扭转梁440是沿偏心轴BI连接至第一感测质量块410。如此，将使第一感测质量块410成为非平衡感测质量块的结构，以让其易于以X轴为旋转轴而旋转，有利于感测X轴的角速度。本揭露并不以此为限。图5A至图5C分别是依照不同实施例所绘示的微机电系统装置的等效系统示意图。请先参考图5A并对照图2，扭转梁440与第一感测质量块410A的连结配置与图2的实施例相同，而不同的是第一感测质量块410A在结构上为一第二框架。换句话说，当第一感测质量块410或410A的密度是呈均匀分布，且在扭转梁440与第一感测质量块410或410A的连结处是在第一感测质量块410或410A的非中心轴处。换句话说，扭转梁440是沿着偏心轴BI连接第一感测质量块410。如此，将使第一感测质量块410成为非平衡感测质量块的结构。此外，在造成第一感测质量块410、410A呈现非静态平衡状态的前提下，并不对第一感测质量块410、410A的结构外形加以限制。接着，请参考图5B与对照图2，与上述实施例不同的是，扭转梁440是连接在第一感测质量块410B的中心轴Cl (即平行X轴且通过形心CA所在处的轴线)，此时的第一感测质量块410B具有位在远离形心CA的一侧的多个开孔410B1。此举造成第一感测质量块410B的质心MA位置朝远离开孔的另一侧移动(相较于未存在开孔410B1时的状态而言)，因而会造成第一感测质量块410B质量分布不均的情形，同样能使第一感测质量块410B成为非平衡感测质量块。最后，请参考图5C并对照图2。与图5B的实施例相同，扭转梁440是连接在第一感测质量块410C的形心CA所在的中心轴Cl，然而此时的第一感测质量块410C是沿Y轴方向呈现厚度分布不均的情形(如图5C中以剖面线绘示SC者)，亦即第一感测质量块410C的质心MA是位在远离中心轴Cl处(即质心MA位置不同于形心CA位置)，故而亦会造成第一感测质量块410C成为非平衡感测质量块的结构。据此，以上述或已知的任何方式造成第一感测质量块成为非平衡感测质量块，而易于以X轴为旋转轴，进行旋转运动的手段者，皆可适用于本揭露。图6A是图1的微机电系统装置于第一弹簧组件处的局部放大图。请同时参考图1与图6A，在本实施例中，第一弹簧组件300包括数个折迭弹簧310、320与一支架330，其中折迭弹簧310、320各自连接在杠杆200与基座100之间，而支架330位在折迭弹簧310、320之间而被折迭弹簧310与320、杠杆200及基座100所围绕。换句话说，支架330是由一横向支梁331与一纵向支梁332所组成，支架330的其中一端部El (即纵向支梁332的一端)连接至杠杆200的中心处，支架330的另外两端部E2、E3(即横向支梁331的相对两端)分别连接至位在支架330的左、右侧的折迭弹簧310、320。换句话说，折迭弹簧310、320是彼此平行地连接在杠杆200与基座100之间，而支架330是呈T形轮廓并以其端部El E3连接杠杆200与折迭弹簧310、320。在此需说明的是，上述折迭弹簧310、320 (或之后会描述到的折迭弹簧)为沿一特定轴向(在本实施例中为Y轴)反复弯折而成，以使物体能沿此轴向进行来回振荡，因此任何现有弹性体能达到相同效果者，皆可适用于本揭露。然本揭露并不以此为限，图6B至图6E是依照本揭露不同实施例所绘示的微机电系统装置于第一弹簧组件处的局部放大图。请先参考图6B，在本实施例中，支架330A包括一 U形支梁331A与两个横向支梁332A、332B，其中U形支梁331A的两端部E4、E5连接至杠杆200，以让杠杆200的中央部位在两端部E4、E5之间，更详细地说，即是杠杆200的中心线C3通过U形支梁的两端部E4、E5连线的中心。折迭弹簧310、320位在U形支梁331A的左、右外侧处，其中一横向支梁332A连接在U形支梁331A的左外侧与折迭弹簧310之间，而另一横向支梁332B连接在U形支梁33IA的右外侧与折迭弹簧320之间。请参考图6C，与图6B相较之下，支架330B还包括一纵向支梁333B，其连接在U形支梁33IA的凹部与杠杆200的中心线C3之间。请参考图6D，与图6B相较之下，支架330C实质上为一「土」字型支梁，其是由两个横向支梁333A1、333A2与一纵向支梁334C所组成。横向支梁333A1的相对两端E6、E8分别依序连接折迭弹簧310、折迭弹簧320，而横向支梁333A2的相对两端E7、E9分别依序连接折迭弹簧310、折迭弹簧320。纵向支梁334C的一端El连接至杠杆200的中心线C3，而纵向支梁334C连接横向支梁333A1后，其另一端E1’连接至横向支梁333A2。。请参考图6E，支架330D与图6C的实施例相较之下，其还包括两个横向支梁33 ，其分别从U形支梁33IA的底部转折处连接至对应侧的折迭弹簧310、320。需再说明的是，上述实施例中(图6A至图6E)，可另包括二个振荡单元，分别连接杠杆200的二端。该二个振荡单元可以是图2的二个振荡模块400，其中每一振荡模块400包括一第一框架420、第一感测质量块410与第三感测质量块430、数个扭转梁440、数个第一弹簧450。此外，该振荡单元也可以是二个相同的质量块。图6F为本揭露的另一实施例的一种微机电共振器的不意图，在本实施例的微机电共振器60(MEMS resonator)中，其应用上述图6C所绘示的第一弹簧组件330B，其中杠杆200 二端所连接的二个振荡单元为二个相同的感测质量块M1、M2(意即M1、M2有相同外形、相同尺寸、相同重量与相同密度分布等相同的特性)。以驱动电极460驱使相同的感测质量块M1、M2产生反向的振荡，接着以感测电极470检测质量块M1、M2实际上产生的振荡频率，并传送至特殊应用积体电路(ASIC)。最后，ASIC持续调整驱动信号的频率，以透过驱动电极460而分别使质量块Ml、M2在其共振频率上产生方向彼此相返的来回振荡。图6G为本揭露的另一实施例的一种微机电共振式加速度计的示意图，其亦为应用如图6C所绘示的第一弹簧组件330B。然与图6F不同的是，当微机电加速度计70 (MEMSresonant accelerometer)中的相同的感测质量块Ml、M2达到以其共振频率来回振荡的状态后，当外界有Z轴的加速度产生时，会造成杠杆200在Z轴方向产生变形，使其在Z轴方向上的刚性(stiffness)改变，进而造成感测质量块M1、M2的共振频率改变，故而凭借检测其共振频率的改变量，便能计算出Z轴加速度的大小。上述仅将第一弹簧组件300的部分较佳实施例予以说明，然任何能凭借包括折迭弹簧310、320在内的弹性体、基座以及支架的相互搭配，使各弹性体能连接杠杆与基座并使支架能连接杠杆与弹性体，进而使杠杆200能以此为支点控制振荡单元的位移方向，皆可适用于本揭露。
请再参考图1与图2，具有振荡模块的微机电系统装置10还包括多个固定电极800，其这些固定电极800沿Y轴排列在两个杠杆200之间，并位在两个振荡模块400的镜射轴C2上(在此，镜射轴C2平行Y轴)。移动电极500配置在固定电极800的相对两侧，且各移动电极500凭借限制弹簧600而连接至基座100。值得注意的是，限制弹簧600是沿X轴配置，故其会沿X轴产生变形，意谓限制弹簧600沿Y轴的刚性大于其沿X轴的刚性，因此移动电极500受限于限制弹簧600而仅能沿X轴移动。另外，由于本实施例具有振荡模块的微机电系统装置10的移动电极500是相对于固定电极800成对称配置，因此得以使具有振荡模块的微机电系统装置10的每一个振荡模块400内的一个第一感测质量块410皆使用同一组固定电极800而能有效降低其外形体积。换句话说，在本实施例中的二个第一感测质量块410皆共同使用同一组固定电极800。图7A至图7L为图1的微机电系统装置的第二弹簧组件的各种不同的实施例。在这些实施例中，第二弹簧组件 700、700B、700C、700D、700E、700F、700G、700H、7001、700J、700K越过第一框架420的方式是采用跨越第一框架420的方式。也就是说，振荡模块400中的第一框架420没有开口处。数个第二弹簧组件700越过第一框架420的方式是采用从第一框架420上方跨越的方式。图7A是图1的微机电系统装置于第二弹簧组件处的局部放大图。请同时参考图1与图7A，在本实施例中，第二弹簧组件700包括一第四弹簧710、数个可移动连杆包括:第一连杆720、730及第二连杆740，其中第四弹簧710例如是沿Y轴配置的一折迭弹簧，其能沿Y轴变形，第一连杆720、730、第二连杆740的延伸方向平行于X轴，亦即第一连杆720、730与第二连杆740的延伸方向，是同时垂直第四弹簧710的配置方向与移动电极500的延伸方向(在本实施例中，第四弹簧710的配置方向是沿Y轴配置且移动电极500亦是沿Y轴延伸)。第一连杆720、730分别连接第四弹簧710的一端与第三感测质量块430，而第二连杆740的一端连接至第四弹簧710的中央部位的转折处(即位在第四弹簧710靠近第三感测质量块430的转折处R4)，其另一端跨越第一框架420而连接至移动电极500，且第四弹簧710的中央部位的转折处至第三感测质量块430的距离小于第四弹簧710的中央部位的转折处至移动电极500的距离。换句话说，第四弹簧710可配置在第一框架420的正上方(图1中是穿过第一框架420)，以让与其连接的第一连杆720、730与第二连杆740皆跨越第一框架420。据此，当第三感测质量块430沿Y轴的来回振荡时，若外界产生Z轴的角速度，则第三感测质量块便会在X轴的方向上产生位移。凭借限制弹簧600与第四弹簧710的搭配，其中第四弹簧710会沿Y轴变形，因此，当第三感测质量块430沿Y轴的来回振荡时，便会减少移动电极500在Y轴上的位移，进而使第三感测质量块430能将沿X轴振荡的运动效果传递至移动电极500 (即利用上述弹簧710、600的配置而让第三感测质量块430能带动移动电极500沿X轴方向振荡)。借着移动电极500在X轴的方向上的位移，会造成移动电极500与固定电极800间的电容产生变化，进而计算出Z轴的角速度的大小。换句话说，可移动连杆(即本实施例的第一连杆720、730、第二连杆740)的移动方向，会与移动电极500的移动方向相同，皆为沿X轴方向振荡。另，下述图7B至图7J的实施例中，所述的可移动连杆亦同样与移动电极同沿X轴方向振荡，故于后便不再赘述。本揭露并未对第四弹簧与可移动连杆的配置方式予以限制。图7B至图7J分别为第四弹簧与可移动连杆在不同实施例下的配置示意图。请先参考图7B，第二弹簧组件700B的可移动连杆包括:第一连杆730B、740B及第二连杆720B，且其与图7A的实施例相较而呈对称设置，亦即本实施例的可移动连杆是以第二连杆720B连接第四弹簧710的中央部位的转折处(即位在第四弹簧710靠近移动电极500的转折处R5)与第三感测质量块430，而以一第一连杆730B连接第四弹簧710的一端与移动电极500的一处,及以另一第一连杆740B连接第四弹簧710的另一端与移动电极500的另一处，且第四弹簧710的中央部位的转折处至移动电极500的距离小于第四弹簧710的中央部位的转折处至第三感测质量块430的距离。请参考图7C，在此实施例中，第二弹簧组件700C的可移动连杆包括:第一连杆720、730及第二连杆740C。与图7A不同的是，本实施例的第二连杆740C连接在第四弹簧710的中央部位的转折处(即位在第四弹簧710邻近移动电极500的转折处R5)与移动电极500之间，且第四弹簧710的中央部位的转折处至移动电极500的距离小于第四弹簧710的中央部位的转折处至第三感测质量块430的距离。另，图7D所绘示者与图7C是相对于第一框架420的局部而互成对称配置，在此实施例中，第二弹簧组件700D的可移动连杆包括:第一连杆730B、740B及第二连杆740D。其第一连杆730B、740B如同图7B的实施例，是连接第四弹簧710的一端与移动电极500，而其第二连杆740D连接第三感测质量块430与第四弹簧710的中央部位的转折处(即位在第四弹簧710靠近第三感测质量块430的转折处R4)，且第四弹簧710的中央部位的转折处至第三感测质量块430的距离小于第四弹簧710的中央部位的转折处至移动电极500的距离。请参考图7E，在此实施例中，第二弹簧组件700E的可移动连杆包括:第一连杆720、730及第二连杆750E、760E。与图7A相较之下，图7E是以两个第二连杆750E、760E分别连接第四弹簧710与移动电极500。进一步地说，其中一个第四弹簧710E1的两端分别连接第一连杆720和第二连杆750E，而另一第四弹簧710E2则是连接在第二连杆760E和第一连杆730之间。再者，此两个第二连杆750E、760E实质上连接在第四弹簧710邻近第三感测质量块430的转折处R4a与R4b且相互平行设置。另，图7F是对称于图7E设置，在此实施例中，第二弹簧组件700F的可移动连杆包括:第一连杆730B与740B及第二连杆750F、760F，其第一连杆730B与740B与图7B、图7D相同便不再赘述，而其第二连杆750F、760F则是连接第三感测质量块430与第四弹簧710E1、710E2靠近移动电极500的转折处R5a、R5b。请参考图7G，在此实施例中，第二弹簧组件700G的可移动连杆包括:第一连杆720、730及第二连杆750G、760G，其中第一连杆720、730与图7A、图7C、图7E相同，而第二连杆750G、760G连接移动电极500与第四弹簧710G，其中第二连杆750G、760G —同连接至第四弹簧710G的中央部位的转折处(即位在第四弹簧710G靠近第三感测质量块430的转折处R4)，且第四弹簧710G的中央部位的转折处至第三感测质量块430的距离小于第四弹簧710G的中央部位的转折处至移动电极500的距离。再者，本实施例的第一连杆720、730与第二连杆750G、760G呈跨越第一框架420而设置请参考图7H，在此实施例中，第二弹簧组件700H的可移动连杆包括:第一连杆730B、740B及第二连杆750H、760H，其中第一连杆730B、740B与图7B、图7D、图7F相同，而不同的是，第二连杆750H、760H连接第三感测质量块430与第四弹簧710H的中央部位的转折处(即位在第四弹簧7IOH靠近移动电极500的转折处R5)，且第四弹簧7IOH的中央部位的转折处至移动电极500的距离小于第四弹簧710G的中央部位的转折处至第三感测质量块430的距离。再者，本实施例的第一连杆730B、740B与第二连杆750G、760G呈跨越第一框架420而设置。请参考图71，在此实施例中，第二弹簧组件7001的可移动连杆包括:第一连杆720,730 及第二连杆 740C、7501、760I，其中第一连杆 720、730 与图 7A、7C、7E、7G相同，第二连杆7501、7601分别连接移动电极500与第四弹簧710的中央靠近第三感测质量块430的转折处R4c、R4d。再者，第二连杆740C与图7C相同。请参考图7J，在此实施例中，第二弹簧组件700J的可移动连杆包括:第一连杆730B、740B 及第二连杆 740D、750J、760J，其中第一连杆 730B、740B 与图 7B、7D、7F、7H 的实施例相同，第二连杆740D与图7D相同，而第二连杆750J、760J分别连接第四弹簧710邻近移动电极500的转折处R5c、R5d与第三感测质量块430。再者，在本实施例中且第一连杆730B.740B与第二连杆750J、760J呈跨越第一框架420配置。图7K是本揭露另一实施例的一种微机电系统装置于第二弹簧组件处的局部放大图。图7L是图7K的第二弹簧组件的俯视图，其中在图7L中以粗实线绘示第二弹簧组件的外形轮廓。请同时参考图7K与图7L，在本实施例中，第三感测质量块430是具有一开口 Dl的第三框架，其中开口 Dl将第三感测质量块430于此处分隔成两部分，而移动电极500具有对应此开口处Dl的一凹口 Gl (在此意指凹口 Gl是朝向开口 Dl)。第二弹簧组件700K包括一第四弹簧710K与一可移动连杆711K，其中第四弹簧710K沿Y轴配置且其两端分别连接在感测质量块430的开口处Dl的两端Dla与Dlb (即上述第三感测质量块430被分隔成的两部分)，而可移动连杆711K的一端连接在第四弹簧710K的中央处，其另一端跨越第一框架420而连接至移动电极500的凹口 Gl。在本实施例中，可移动连杆711K是以垂直移动电极500的延伸方向(在本实施例中，移动电极500是以Y轴为其延伸方向)而连接移动电极500这个构件。再者，可移动连杆711K是以垂直第四弹簧710K的配置方向(在本实施例中，第四弹簧710K是沿Y轴配置，即第四弹簧仅会沿Y轴弹性变形)而连接第四弹簧710K这个构件。因此，可移动连杆711K的移动方向，与移动电极500的移动方向相同，亦即可移动连杆711K与移动电极500会受感测质量块430的驱动沿X轴同时来回移动。换句话说，当感测质量块430沿Y轴移动时，第四弹簧710K藉由其弹性变形而吸收感测质量块430的动能，亦即此时的感测质量块430并无法有效驱动可移动连杆711K沿Y轴移动。相对地，当感测质量块430沿X轴移动时，第四弹簧710K无法有效弹性变形，因而无法造成第四弹簧710K有效吸收感测质量块430的动能，故而感测质量块730能驱动可移动连杆71IK及移动电极500同時沿X轴移动。此外，第二弹簧组件700K还包括一支撑连杆712K，而第四弹簧7IOK具有一中央转折处R3与两个转折处Rl、R2，其中两个转折处Rl、R2分别沿Y轴位在中央转折处R3的相对两侧并对称于中央转折处R1，而支撑连杆712K沿Y轴连接第四弹簧710K的两个转折处R1、R2。在此，支撑连杆712K用以防止第四弹簧7IOK在推动移动电极500时挤向中央转折处R1，以使第二弹簧组件700K增加移动电极500产生X轴方向上的位移效果。上述仅将第二弹簧组件的部分较佳实施例予以说明，然任何能凭借包括:连接移动电极与基座的限制弹簧、跨越该第一框架且连接第三感测质量块与移动电极的第二弹簧组件及连接第四弹簧的可移动连杆，以让微机电系统装置能凭借上述实施例中的第二弹簧组件来限制电极移动方向，皆可适用于本揭露。图8A至图8H绘不本揭露的一实施例(如图一的实施例)的一种微机电系统装置的制造流程。请先参考图8A至图8C,首先提供一绝缘层覆娃晶圆(Silicon on InsulatorWafer, SOI Wafer),其包含兀件层 Pl (device layer)与处理层 P2 (handle layer)及夹置在元件层 Pl (device layer)与处理层 P2 (handle layer)之间的二氧化娃层 P3 (SiO2 layer)。接着，在元件层Pl上蚀刻出柱脚SI (pedestal)，再将复合金属层P4沉积于柱脚SI上用以形成电性连接时的接触点。请参考图8D与图8E，另以苏打玻璃(soda glass)、诸如PYREX(注册商标)作为基板晶圆P5，并在此基板晶圆P5上沉积一作为金属连线与电容板的第一金属层P6，之后再于第一金属层P6上沉积第二金属层P7,以作为导电连接垫(Conductive Bond Pad)。在本实施例中使用铬(Cr)/钼(Pt)复合金属做为金属连线。请参考图8F，在上述SOI晶圆制程(图8A至图8C)以及玻璃晶圆制程(图8D、图8E)完成后，在真空环境下以400伏特(V)偏压、摄氏420 (°C )进行晶圆对晶(Wafer-to-ffafer)的阳极接合制程而将两晶圆接合在一起。请参考图8G，接着以90°C，30 %的氢氧化钾(KOH)溶液将SOI晶圆的处理层P2去除，并使用氢氟酸(HF)去除二氧化娃层P3,再以深反应离子蚀刻(deep reactive ionetching, DRIE)出本揭露的一实施例的微机电系统装置的微型结构(如图8H所示)。综上所述，在本揭露的上述实施例中，凭借支架与折迭弹簧连接在杠杆与基座之间，因而得以让杠杆能以连接处为支点进行转动。如此，以此杠杆的结构设计并使两个振荡模块连接在杠杆的两端，而让具有振荡模块的微机电系统装置在作动时能达到两个振荡模块运动方向彼此相反的振荡运动模式，亦即让杠杆结构限制此两个振荡模块仅具有一个运动自由度，因此振荡模块能不受制造误差的影响而产生反相共振，进而提高具有振荡模块的微机电系统装置的灵敏度。此外，以扭转梁沿X轴而连接在第一感测质量块与第三感测质量块之间，并使扭转梁与第一感测质量块的连接处偏移第一感测质量块的质心，故而能造成第一感测质量块形成一非平衡感测质量块结构，以便利于其以X轴为旋转轴进行转动。另一方面，本揭露的具有振荡模块的微机电系统装置还包括连接移动电极与基座之间的限制弹簧，以及跨越第一框架，且连接在第三感测质量块与移动电极之间的第二弹簧组件，并凭借限制弹簧沿X轴配置，而第二弹簧组件中的第四弹簧沿Y轴配置，因而限制第三感测质量块仅能将沿X轴运动的位移传送至移动电极，故而能藉此确保移动电极不受非X轴的移动轴向的影响。本发明的技术内容及技术特点已如上公开，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种微机电系统装置，用于检测双轴角速度，其特征在于，该微机电系统装置包括: 至少一振荡模块，包括: 一第一框架，沿一第二轴向来回振荡； 一第三框架，位在该第一框架内； 一第一感测质量块，位在该第三框架内； 数个扭转梁，分别连接该第一感测质量块与该第三框架；以及数个第一弹簧，分别沿一第一轴向连接该第一框架与该第三框架，其中该第一轴向与该第二轴向相互垂直。
2.如权利要求1所述的微机电系统装置，其特征在于，还包括: 至少一杠杆； 该至少一杠杆的一端连接一该振荡模块并且该至少一杠杆的另一端连接另一该振荡模块，且该两个振荡模块凭借该杠杆而沿该第二轴向进行方向相反的振荡。
3.如权利要求2所述的微机电系统装置，其特征在于，还包括: 数个缓冲弹簧； 该两个振荡模块分别透过该缓冲弹簧连接至该杠杆的相对应两端。
4.如权利要求1所述的微机电系统装置，其特征在于，还包括: 至少一杠杆； 至少一基座； 至少一第一弹簧组件，该至少一第一弹簧组件包括: 数个弹性体，分别连接该至少一杠杆与该至少一基座；以及 一支架，被这些弹性体、该至少一杠杆、及该至少一基座所围绕； 该至少一振荡模块连接至该至少一杠杆的一端且该至少一杠杆被该支架的至少一部分所连接且每一这些弹性体分别被该支架的另外至少一部分所连接。
5.如权利要求1所述的微机电系统装置，其特征在于，还包括: 至少一移动电极； 数个限制弹簧，连接该至少一移动电极与该至少一基座，且各该些限制弹簧沿该第二轴向的刚性大于其沿该第一轴向的刚性； 至少一第二弹簧组件，越过该第一框架而连接该第三框架及该至少一移动电极，该第二弹簧组件包括: 至少一第四弹簧，沿该第二轴向配置； 至少一可移动连杆，其一端连接该至少一第四弹簧，其中该至少一可移动连杆的移动方向，与该至少一移动电极的移动方向相同。
6.如权利要求1所述的微机电系统装置，其特征在于这些扭转梁沿偏心轴连接该第一感测质量块，而使该第一感测质量块成为一非平衡感测质量块。
7.如权利要求1所述的微机电系统装置，其特征在于该第一感测质量块为一第二框架，且这些扭转梁沿偏心轴连接该第二框架，而使该第二框架成为一非平衡感测质量块。
8.如权利要求1所述的微机电系统装置，其特征在于这些扭转梁沿中心轴连接该第一感测质量块，且该第一感测质量块的密度相对于其中心轴呈不对称分布，而使该第一感测质量块成为一非平衡感测质量块。
9.如权利要求1所述的微机电系统装置，其特征在于这些扭转梁沿中心轴连接该第一感测质量块，且在相对于其中心轴一侧的该第一感测质量块的局部具有至少一穿孔，而使该第一感测质量块成为一非平衡感测质量块。
10.如权利要求1所述的微机电系统装置，其特征在于这些扭转梁沿中心轴连接该第一感测质量块，且该第一感测质量块的外形轮廓相对其中心轴呈不对称分布，而使该第一感测质量块成为一非平衡感测质量块。
11.如权利要求1所述的微机电系统装置，其特征在于这些扭转梁沿中心轴连接该第一感测质量块，且该第一感测质量块相对其中心轴具有不同厚度，而使该第一感测质量块成为一非平衡感测质量块。
12.—种微机电系统装置，用于控制振荡单元的位移方向，其特征在于，包括: 至少一基座； 至少一杠杆； 至少一第一弹簧组件，其包括: 两个弹性体，各该些弹性体分别连接该至少一杠杆与该至少一基座； 至少一支架，连接该至少一杠杆与这些弹性体，以及； 二个振荡单元，其中一该振荡单元连接该至少一杠杆的一端，且其中另一该振荡单元连接该至少一杠杆的另一端。
13.如权利要求12所述的微机电系统装置，其特征在于该至少一支架，被该二个弹性体、该至少一杠杆与该至少一基座所围绕且该至少一杠杆被该至少一支架的至少一部分所连接且每一这些弹性体分别被该至少一支架的另外至少一部分所连接。
14.如权利要求12所述的微机电系统装置，其特征在于该二个振荡单元为二个振荡模块，每一该振荡模块包括: 至少一第一框架，连接在该至少一杠杆的一端； 至少一第三感测质量块，位在该第一框架内； 至少一移动电极； 数个限制弹簧，连接该移动电极与该至少一基座，且各该些限制弹簧沿该第二轴向的刚性大于其沿该第一轴向的刚性； 至少一第二弹簧组件，越过该第一框架而连接该第三感测质量块及该至少一移动电极，包括: 至少一第四弹簧，沿该第二轴向配置；以及 至少一可移动连杆，其一端连接该至少一第四弹簧，该至少一可移动连杆的移动方向，与该至少一移动电极的移动方向相同。
15.如权利要求12所述的微机电系统装置，其特征在于该二个振荡单元为二个振荡模块，该两个振荡模块分别连接至该杠杆的相对应两端，且每一该振荡模块包含: 一第一框架，沿一第二轴向来回振荡； 至少一第三框架，设置于该第一框架内； 至少一第一感测质量块，设置于该第三框架内； 数个扭转梁，分别连接该至少一第一感测质量块与该至少一第三框架；以及 数个第一弹簧，分别沿一第一轴向连接该至少一第三框架与该第一框架。
16.如权利要求12所述的微机电系统装置，其特征在于该二个振荡单元为两个相同的质量块。
17.如权利要求12所述的微机电系统装置，其特征在于该支架包括: 一横向支梁，该横向支梁的一端连接一该弹性体且该横向支梁的另一端连接另一该弹性体；以及 一纵向支梁，连接该横向支梁与该杠杆。
18.如权利要求12所述的微机电系统装置，其特征在于该支架包括: 一 U形支梁，其两末端连接该杠杆；以及 两个横向支梁，其中一横向支梁连接该U形支梁的一外侧及一该弹性体,且另一横向支梁连接该U形支梁的另一外侧及另一该弹性体。
19.如权利要求12所述的微机电系统装置，其特征在于该支架包括: 一 U形支梁，其两末端连接该杠杆； 一纵向支梁，连接该U形支梁的凹部与该杠杆；以及 两个横向支梁，其中一横向支梁连接该U形支梁的一外侧及一该弹性体,且另一横向支梁连接该U形支梁的另一外侧及另一该弹性体。
20.如权利要求12所述的微机电系统装置，其特征在于该支架为一土字形支架，包括: 二个横向支梁，其中每一该横向支梁的一端连接一该弹性体，且每一该横向支梁的另一端连接另一该弹性体； 一纵向支梁，连接该两个横向支梁且连接该杠杆。
21.如权利要求12所述的微机电系统装置，其特征在于该支架包括: 一 U形支梁，其两末端连接该杠杆； 数个横向支梁，其中二个横向支梁从该U形支梁的一外侧连接至对应该一外侧的该一弹性体且其中另外二个横向支梁从该U形支梁的另一外侧连接至对应该另一外侧的该另一弹性体；以及 至少一纵向支梁，其一端连接该U形支梁的凹部与且其另一端连接该杠杆。
22.—种微机电系统装置，用以限制电极移动方向，其特征在于，该微机电系统装置包括: 至少一基座； 至少一振荡模块，每一该振荡模块包含: 一第一框架，沿一第二轴向来回振荡； 至少一第三感测质量块，位在该第一框架内； 至少一移动电极； 数个限制弹簧，连接该至少一移动电极与该至少一基座； 至少一第二弹簧组件，越过该第一框架而连接该至少一第三感测质量块及该至少一移动电极，该第二弹簧组件包括: 至少一第四弹簧，适于沿该第二轴向变形，其中该第一轴向与该第二轴向相互垂直且位在同一平面上； 至少一可移动连杆，其一端连接该至少一第四弹簧，其中该至少一可移动连杆的移动方向，与该至少一移动电极的移动方向相同。
23.如权利要求22所述的微机电系统装置，其特征在于各该限制弹簧沿该第二轴向的刚性大于其沿该第一轴向的刚性。
24.如权利要求22所述的微机电系统装置，其特征在于该至少一第三感测质量块为一第三框架，该第三框架具有一开口，该至少一第四弹簧的两端分别连接在该开口的二端。
25.如权利要求22所述的微机电系统装置,其特征在于该至少一移动电极具有一凹处，该至少一可移动连杆的一端连接至该凹处。
26.如权利要求22所述的微机电系统装置，其特征在于该微机电系统装置还包括: 至少一非平衡感测质量块； 数个扭转梁；以及 数个第一弹簧； 其中，该至少一第三感测质量块为一第三框架，且该至少一非平衡感测质量块设置于该第三框架内； 该数个扭转梁，分别连接该非平衡感测质量块与该第三框架；以及 数个第一弹簧，分别沿一第一轴向连接该第三框架与该第一框架。
27.如权利要求22所述的微机电系统装置，其特征在于，还包括: 至少一杠杆； 至少一第一弹簧组件，包括: 两个弹性体；以及 至少一支架； 其中，各该些弹性体连接该至少一杠杆与该至少一基座； 该至少一支架，被该二个弹性体、该至少一杠杆与该至少一基座所围绕； 该至少一杠杆被该至少一支架的至少一部分所连接，且该每一弹性体分别被该至少一支架的另外至少一部分所连接。
28.如权利要求24所述的微机电系统装置，其特征在于该第二弹簧组件另包括: 至少一支撑连杆，沿该第二轴向连接该第四弹簧的二个转折处，该二个转折处分别位于该第四弹簧的一中央转折处的两侧且对称于该中央转折处，其中，该至少一可移动连杆的一端连接至该第四弹簧的一中央转折处。
29.如权利要求22所述的微机电系统装置，其特征在于该第二弹簧组件的该可移动连杆包括: 两个第一连杆，其每一该第一连杆连接该第四弹簧的一端及该第三感测质量块；以及 至少一第二连杆，其一端连接该第四弹簧的中央部位且另一端连接该移动电极。
30.如权利要求22所述的微机电系统装置，其特征在于该第二弹簧组件的该可移动连杆包括: 两个第一连杆，其每一该第一连杆连接该第四弹簧的一端及该移动电极；以及 至少一第二连杆，其一端连接该第四弹簧的中央部位且另一端连接该第三感测质量块。
31.如权利要求29所述的微机电系统装置，其特征在于该至少一第二连杆，其一端连接该第四弹簧的中央部位的转折处，且该第四弹簧的中央部位的转折处至该第三感测质量块的距离小于该第四弹簧的中央部位的转折处至该移动电极的距离。
32.如权利要求29所述的微机电系统装置，其特征在于该至少一第二连杆，其一端连接该第四弹簧的中央部位的转折处，且该第四弹簧的中央部位的转折处至該移动电极的的距离小于该第四弹簧的中央部位的转折处至该第三感测质量块的距离。
33.如权利要求30所述的微机电系统装置，其特征在于该至少一第二连杆，其一端连接该第四弹簧的中央部位的转折处，且该第四弹簧的中央部位的转折处至该第三感测质量块的距离小于该第四弹簧的中央部位的转折处至该移动电极的距离。
34.如权利要求30所述的微机电系统装置，其特征在于该至少一第二连杆，其一端连接该第四弹簧的中央部位的转折处，且该第四弹簧的中央部位的转折处至该移动电极的的距离小于该第四弹簧的中央部位的转折处至该第三感测质量块的距离。
35.如权利要求22所述的微机电系统装置，其特征在于该第二弹簧组件包含两个该第四弹簧且该第二弹簧组件包含多数个该可移动连杆，该多数个可移动连杆包含: 两个第一连杆； 两个第二连杆，设置于该两个第一连杆之间； 其中，每一该第四弹簧的一端连接该第一连杆且每一该第四弹簧的另一端连接该第二连杆。
36.一种微机电系统装置，用于检测双轴角速度，其特征在于，包括: 至少一基座； 至少一杠杆； 至少一第一弹簧组件，包括: 数个弹性体，分别连接该至少一杠杆与该至少一基座； 一支架，被这些弹性体、该至少一杠杆与该至少一基座所围绕； 其中，该至少一杠杆被该支架的至少一部分所连接，且每一该弹性体分别被该支架另外的至少一部分所连接； 二个振荡模块，每一振荡模块包括: 一第一框架，与该至少一杠杆的一端连结，且该第一框架能沿一第二轴来回振荡； 一第三框架，位在该第一框架内； 一非平衡感测质量块，设置于该第三框架内； 至少一扭转梁，连接该非平衡感测质量块与该第三框架； 至少一第一弹簧，沿一第一轴向连接该第一框架与该第三框架； 至少一移动电极； 数个限制弹簧，连接该至少一移动电极与该至少一基座，且各该些限制弹簧沿该第二轴向的刚性大于其沿该第一轴向的刚性； 至少一第二弹簧组件，越过该第一框架而连接该第三框架及该至少一移动电极，其包括: 至少一第四弹簧，沿该第二轴向配置且其两端连接至该第三框架；以及至少一可移动连杆，其一端连接该至少一第四弹簧，其另一端连接至该至少一移动电极，其中该至少一可移动连杆的移动方向，与该至少一移动电极的移动方向相同，而该第一轴向垂直该第二轴向。
全文摘要
一种微机电系统装置，其包括设置于第一框架内的双感测质量块，而能同时感测双轴的角速度。再者，具有振荡模块的微机电系统装置亦凭借将两个振荡模块连接在杠杆结构的两端，而使其运动时让两个振荡模块达到彼此同步且反向的运动模式。此外，具有振荡模块的微机电系统装置亦凭借连接在感测质量块与移动电极间的弹簧组件，而限制感测质量块仅能以特定方向驱动移动电极。
文档编号G01C19/5684GK103185574SQ20121012906
公开日2013年7月3日 申请日期2012年4月23日 优先权日2011年12月30日
发明者苏中源, 黄肇达, 林士杰, 许郁文 申请人:财团法人工业技术研究院