微機(jī)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微機(jī)電裝置，特別是通過其中一質(zhì)量塊以及連接位于質(zhì)量塊中間的錨點(diǎn)的多維運(yùn)動(dòng)彈性結(jié)構(gòu)，以提供并感測質(zhì)量塊的多維運(yùn)動(dòng)的微機(jī)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]微機(jī)電裝置已普遍應(yīng)用日常生活中，運(yùn)動(dòng)感測為微機(jī)電裝置中常見的應(yīng)用。圖1顯示現(xiàn)有技術(shù)(美國專利號碼US 8，459，114)的一微機(jī)電裝置10，其三個(gè)質(zhì)量塊11、12、13用以分別對應(yīng)于三維的各運(yùn)動(dòng)感測。但質(zhì)量塊11、12、13的質(zhì)量與大小皆不一，故三維的運(yùn)動(dòng)的感測需具有各別差異的設(shè)計(jì)以符合不同質(zhì)量與尺寸的需要。質(zhì)量塊11、12、13連接固定端14的錨點(diǎn)非全部設(shè)置于中間，無論操作環(huán)境或制造過程的溫差，兩側(cè)連接錨點(diǎn)的設(shè)計(jì)皆可能因應(yīng)力產(chǎn)生變形，進(jìn)而影響感測的精確度。
[0003]圖2顯示另一現(xiàn)有技術(shù)(美國專利號碼US 7, 637，160)的一微機(jī)電裝置20，其質(zhì)量塊21通過Y方向兩側(cè)的錨點(diǎn)22以固定于基板23上，且其感測方向?yàn)榕c基板平行的一同平面方向(in-plane，X、Y方向，圖2)，無法具有感測三維運(yùn)動(dòng)的能力，且其依然有扭曲變形的可能。
[0004]圖3顯示另一現(xiàn)有技術(shù)(美國專利號碼US7，134，340)的一微機(jī)電裝置30，其為微機(jī)電裝置30的部分視圖(微機(jī)電裝置30為一對稱結(jié)構(gòu)，圖3顯示微機(jī)電裝置30四分之一的部分視圖)，其質(zhì)量塊31通過彈簧33、連桿32、以及多個(gè)錨點(diǎn)34連接于基板(圖式未顯示)，需特別注意其連桿32通過多個(gè)錨點(diǎn)34連接于基板，以避免其變形或扭曲，雖部分解決變形或扭曲的難題，然此設(shè)計(jì)限制質(zhì)量塊31的運(yùn)動(dòng)(同平面的二維運(yùn)動(dòng))以及增加制造復(fù)雜度，反而造成其應(yīng)用受限制。
[0005]總之，現(xiàn)有技術(shù)的微機(jī)電裝置或是無法進(jìn)行三維感測、或是雖能進(jìn)行三維感測但無法承受較大的應(yīng)力而容易變形造成偏移(offset)。因此，本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提出一種能感測多維運(yùn)動(dòng)并于承受應(yīng)力后具有低偏移量的微機(jī)電裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提出一種微機(jī)電裝置，其能感測多維運(yùn)動(dòng)并于承受應(yīng)力后具有低偏移量。
[0007]為達(dá)上述目的，就其中一個(gè)觀點(diǎn)，本發(fā)明提供一種微機(jī)電裝置，其包含:一基板；一質(zhì)量塊，包含至少兩溝槽，各溝槽具有一內(nèi)部空間與一開口，該內(nèi)部空間相對較該開口更接近于該質(zhì)量塊的中間部分；至少兩錨點(diǎn)，位于對應(yīng)的溝槽中，與該基板連接；至少兩連桿，位于對應(yīng)的溝槽中，與對應(yīng)的錨點(diǎn)連接；以及一多維運(yùn)動(dòng)彈性結(jié)構(gòu)，用以協(xié)助該質(zhì)量塊進(jìn)行多維運(yùn)動(dòng)，該多維運(yùn)動(dòng)彈性結(jié)構(gòu)位于該質(zhì)量塊的外圍，通過該至少兩連桿和該至少兩錨點(diǎn)而與該基板連接，該多維運(yùn)動(dòng)彈性結(jié)構(gòu)包含多個(gè)第一彈簧，以連接該質(zhì)量塊，并協(xié)助該質(zhì)量塊于一出平面方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)；以及多個(gè)第二彈簧，每個(gè)第二彈簧直接或間接連接于一個(gè)對應(yīng)的連桿和第一彈簧之間，以協(xié)助該質(zhì)量塊于一同平面方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。
[0008]一實(shí)施例中，該至少兩溝槽、至少兩連桿及至少兩錨點(diǎn)皆是以對稱方式設(shè)置。
[0009]一實(shí)施例中，該多個(gè)第一彈簧連接于該質(zhì)量塊的兩相對邊，而該至少兩溝槽的開口則連接于該質(zhì)量塊的另兩相對邊。
[0010]—實(shí)施例中，該多個(gè)第一彈簧為多個(gè)旋轉(zhuǎn)彈簧，以協(xié)助該質(zhì)量塊進(jìn)行一旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0011]—實(shí)施例中，該多個(gè)旋轉(zhuǎn)彈簧構(gòu)成一旋轉(zhuǎn)軸線，且該質(zhì)量塊的質(zhì)量非平均分布于該旋轉(zhuǎn)軸線兩側(cè)，以使該旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為偏心運(yùn)動(dòng)。
[0012]—實(shí)施例中，該多個(gè)第一彈簧為多個(gè)平移彈簧，以協(xié)助該質(zhì)量塊于一出平面方向進(jìn)行平移運(yùn)動(dòng)。
[0013]一實(shí)施例中，在每一溝槽內(nèi)設(shè)有多個(gè)錨點(diǎn)，且每一連桿與同一溝槽內(nèi)所有錨點(diǎn)皆連接。
[0014]一實(shí)施例中，該多維運(yùn)動(dòng)彈性結(jié)構(gòu)具有一框型結(jié)構(gòu)，而質(zhì)量塊位于該框型結(jié)構(gòu)的一內(nèi)部空間中。
[0015]一實(shí)施例中，該多維運(yùn)動(dòng)彈性結(jié)構(gòu)包含:一外框結(jié)構(gòu)，其內(nèi)具有一內(nèi)部空間，以容置該質(zhì)量塊；至少兩內(nèi)支架，連接于對應(yīng)的至少兩連桿；以及前述多個(gè)第一彈簧與多個(gè)第二彈簧，該外框結(jié)構(gòu)經(jīng)由該第二彈簧向內(nèi)連接該內(nèi)支架，并經(jīng)由該第一彈簧向內(nèi)連接該質(zhì)量塊，其中該內(nèi)支架與該外框結(jié)構(gòu)間不包含質(zhì)量塊的一部分。
[0016]下面通過具體實(shí)施例詳加說明，當(dāng)更容易了解本發(fā)明的目的、技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及其所達(dá)成的功效。
【附圖說明】
[0017]圖1、2、3顯示現(xiàn)有技術(shù)的三個(gè)微機(jī)電裝置；
[0018]圖4A、4B顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的微機(jī)電裝置的示意圖及其中部分的示意圖；
[0019]圖4C顯示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的多維運(yùn)動(dòng)彈性結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0020]圖5、6顯示根據(jù)本發(fā)明多個(gè)實(shí)施例的微機(jī)電裝置的示意圖。
[0021]圖中符號說明
[0022]10微機(jī)電裝置
[0023]11、12、13 質(zhì)量塊
[0024]14固定端
[0025]20微機(jī)電裝置
[0026]21質(zhì)量塊
[0027]22錨點(diǎn)
[0028]23基板
[0029]31質(zhì)量塊
[0030]32連桿
[0031]33彈簧
[0032]34錨點(diǎn)
[0033]40微機(jī)電裝置
[0034]41基板
[0035]42質(zhì)量塊
[0036]421溝槽
[0037]4211內(nèi)部空間
[0038]4212開口
[0039]43多維運(yùn)動(dòng)彈性結(jié)構(gòu)
[0040]431內(nèi)部空間
[0041]432內(nèi)支架
[0042]433外框結(jié)構(gòu)
[0043]44連桿
[0044]45錨點(diǎn)
[0045]46凹槽
[0046]50微機(jī)電裝置
[0047]51多維運(yùn)動(dòng)彈性結(jié)構(gòu)
[0048]52質(zhì)量塊
[0049]60微機(jī)電裝置
[0050]61連桿
[0051]AA’、BB’ 軸線
[0052]Ml旋轉(zhuǎn)彈性運(yùn)動(dòng)
[0053]M2、M3平移彈性運(yùn)動(dòng)
[0054]SI第一彈簧
[0055]S2第二彈簧
[0056]X、Y、Z方向
【具體實(shí)施方式】
[0057]有關(guān)本發(fā)明的前述及其它技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效，在以下配合參考圖式的一較佳實(shí)施例的詳細(xì)說明中，將可清楚的呈現(xiàn)。以下實(shí)施例中所提到的方向用語，例如:上、下、左、右、前或后等，僅是參考附加圖式的方向。本發(fā)明中的圖式均屬示意，主要意在表示各裝置以及各組件之間的功能作用關(guān)系，至于形狀、厚度與寬度則并未依照比例繪制。
[0058]參照圖4A-4C,本發(fā)明提供一種微機(jī)電裝置40,其中包含:一基板41;一質(zhì)量塊42，其內(nèi)部包含至少兩溝槽421，各溝槽421具有一內(nèi)部空間4211與一開口 4212(參閱圖4B，為圖4A的部份視圖)，內(nèi)部空間4211相對較開口 4212更接近于質(zhì)量塊42的中間部分，而開口 4212連接于質(zhì)量塊42的邊緣并向外開放；至少兩連桿44及至少兩錨點(diǎn)45，連桿44與錨點(diǎn)45位于溝槽421中并對應(yīng)連接；以及一多維運(yùn)動(dòng)彈性結(jié)構(gòu)43 (參閱圖4C，其中實(shí)線部分顯示多維運(yùn)動(dòng)彈性結(jié)構(gòu)43，虛線部分顯示多維運(yùn)動(dòng)彈性結(jié)構(gòu)43以外的其它結(jié)構(gòu))，位于質(zhì)量塊42的外圍，該多維運(yùn)動(dòng)彈性結(jié)構(gòu)43通過至少兩連桿44及至少兩錨點(diǎn)45而與基板41連接(圖4A中在每一溝槽421內(nèi)繪示多個(gè)錨點(diǎn)45，連桿44可以但不限于可與同一溝槽421內(nèi)所有錨點(diǎn)45皆連接)，多維運(yùn)動(dòng)彈性結(jié)構(gòu)43包含連接于質(zhì)量塊42的多個(gè)第一彈簧SI以協(xié)助質(zhì)量塊42進(jìn)行出平面運(yùn)動(dòng)(例如:圖4A中旋轉(zhuǎn)彈性運(yùn)動(dòng)Ml)。多維運(yùn)動(dòng)彈性結(jié)構(gòu)43在其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中包含多個(gè)第二彈簧S2以協(xié)助質(zhì)量塊42進(jìn)行同平面運(yùn)動(dòng)(例如:圖4A中平移彈性運(yùn)動(dòng)M2、M3)，該多個(gè)第二彈簧S2直接或間接連接于連桿44和第一彈簧SI之間