本公開(kāi)涉及一種包括可移動(dòng)質(zhì)量塊和止動(dòng)件機(jī)構(gòu)的微機(jī)電(mems)裝置。

背景技術(shù)：

1、慣性微機(jī)電(mems)裝置，特別是例如陀螺儀和加速計(jì)，使其操作基于通過(guò)撓曲件(彈簧)而耦合(couple)到支撐體(諸如例如半導(dǎo)體材料的框架或基底)的質(zhì)量塊，撓曲件(彈簧)允許質(zhì)量塊沿著一個(gè)或多個(gè)方向振蕩，以便檢測(cè)物理量的變化或者充當(dāng)致動(dòng)器。

2、響應(yīng)于在傳感器的壽命期間可能發(fā)生的沖擊(具有高達(dá)103-105g的加速度值)，可移動(dòng)質(zhì)量塊可能超出被認(rèn)為是安全的工作位置的范圍。為了避免例如對(duì)彈簧的損壞，提供了止動(dòng)件元件，止動(dòng)件元件能夠限制可移動(dòng)質(zhì)量塊的被允許的位移。

3、典型的止動(dòng)件元件可以包括靜態(tài)塊，該靜態(tài)塊被錨定到基底并且被布置于在運(yùn)動(dòng)方向上距質(zhì)量塊給定的距離處(處于靜止位置)，以便允許裝置的正常操作，并且同時(shí)限定可移動(dòng)質(zhì)量塊被允許的最大位移(即，全行程)。

4、全行程實(shí)際上由可移動(dòng)質(zhì)量塊與止動(dòng)件元件之間的正面撞擊確定；后者通常具有適當(dāng)圖案化的表面，以便限制在兩個(gè)撞擊表面之間的界面處生成的應(yīng)力。

5、已知解決方案的缺點(diǎn)主要在于：由止動(dòng)件元件施加的止動(dòng)力可能導(dǎo)致可移動(dòng)質(zhì)量塊對(duì)結(jié)構(gòu)的損壞和/或粘附。此外，由于沖擊力的方向通常不與運(yùn)動(dòng)方向完美共線(xiàn)，所以在可移動(dòng)質(zhì)量塊在撞擊止動(dòng)件元件之后的移動(dòng)方向(回彈方向)可能是不可預(yù)測(cè)的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開(kāi)涉及一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，以克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和限制。

2、根據(jù)本公開(kāi)，提出了一種mems裝置。例如，在至少一個(gè)實(shí)施例中，mems裝置可以被概括為包括：支撐體，該支撐體包含半導(dǎo)體材料；可移動(dòng)質(zhì)量塊，該可移動(dòng)質(zhì)量塊在位置的范圍內(nèi)以相對(duì)于至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的相對(duì)的自由度被約束到支撐體；止動(dòng)件元件，該止動(dòng)件元件可由于沿著可移動(dòng)質(zhì)量塊的至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的移動(dòng)而被可移動(dòng)質(zhì)量塊操作，并且止動(dòng)件元件被配置為在操作中在可移動(dòng)質(zhì)量塊到達(dá)位置的范圍的相應(yīng)的端點(diǎn)時(shí)橫向于該至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向向可移動(dòng)質(zhì)量塊的相對(duì)的側(cè)施加止動(dòng)力，以防止可移動(dòng)質(zhì)量塊超過(guò)相應(yīng)的端點(diǎn)。

3、根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，微機(jī)電裝置包括錨定件和連接元件，錨定件被固定到支撐體，連接元件將止動(dòng)件元件連接到相應(yīng)的錨定件。

4、根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，連接元件被配置為在操作中允許止動(dòng)件元件圍繞相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸垂直于可移動(dòng)質(zhì)量塊的移動(dòng)的至少一個(gè)方向。

5、根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，止動(dòng)件元件被布置在可移動(dòng)質(zhì)量塊周?chē)?，并且止?dòng)件元件被耦合到可移動(dòng)質(zhì)量塊，使得止動(dòng)件元件協(xié)作以通過(guò)響應(yīng)于可移動(dòng)質(zhì)量塊沿著至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的移動(dòng)而在相應(yīng)的相反方向上旋轉(zhuǎn)來(lái)夾緊到可移動(dòng)質(zhì)量塊上。

6、根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，微機(jī)電裝置包括耦合元件，耦合元件被約束到可移動(dòng)質(zhì)量塊，并且耦合元件被配置為在操作中由于可移動(dòng)質(zhì)量塊沿著至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的移動(dòng)而操作止動(dòng)件元件。

7、根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，耦合元件被固定到可移動(dòng)質(zhì)量塊和止動(dòng)件元件，并且其中錨定件、連接元件以及耦合元件被配置為使可移動(dòng)質(zhì)量塊相對(duì)于支撐體保持懸掛。

8、根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，微機(jī)電裝置包括另外的連接元件以及另外的錨定件，其中可移動(dòng)質(zhì)量塊通過(guò)另外的連接元件以及通過(guò)另外的錨定件相對(duì)于支撐體被保持懸掛，另外的連接元件被成形為允許可移動(dòng)質(zhì)量塊根據(jù)可移動(dòng)質(zhì)量塊的至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的移動(dòng)。

9、根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，耦合元件包括撓曲件。

10、根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，耦合元件包括剛性材料的突出部，突出部由可移動(dòng)質(zhì)量塊承載。

11、根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，止動(dòng)件元件包括相應(yīng)的傳動(dòng)臂，傳動(dòng)臂借助于相應(yīng)的耦合元件而耦合到可移動(dòng)質(zhì)量塊，并且相應(yīng)的傳動(dòng)臂被配置為在操作中響應(yīng)于可移動(dòng)質(zhì)量塊沿著至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的移動(dòng)而引起止動(dòng)件元件圍繞相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)。

12、根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，止動(dòng)件元件包括止動(dòng)件臂，止動(dòng)件臂具有端部，止動(dòng)件臂被配置為在操作中在可移動(dòng)質(zhì)量塊到達(dá)位置的范圍的相應(yīng)的端點(diǎn)時(shí)夾緊到可移動(dòng)質(zhì)量塊上。

13、根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，止動(dòng)件臂的端部被圖案化為在可移動(dòng)質(zhì)量塊到達(dá)位置的范圍的相應(yīng)的端點(diǎn)時(shí)接合可移動(dòng)質(zhì)量塊的側(cè)上的相應(yīng)的座。

14、根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，止動(dòng)件元件中的每個(gè)相應(yīng)的止動(dòng)件元件包括傳動(dòng)臂和止動(dòng)件臂，傳動(dòng)臂面向可移動(dòng)質(zhì)量塊的第一側(cè)，止動(dòng)件臂面向可移動(dòng)質(zhì)量塊的第二側(cè)，第二側(cè)橫向于可移動(dòng)質(zhì)量塊的第一側(cè)。

15、根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，止動(dòng)件中的每個(gè)相應(yīng)的止動(dòng)件元件包括傳動(dòng)臂和止動(dòng)件臂，傳動(dòng)臂面向可移動(dòng)質(zhì)量塊的一側(cè)，止動(dòng)件臂面向可移動(dòng)質(zhì)量塊的側(cè)。

16、另一實(shí)施例提供了一種電子裝置。電子裝置包括：支撐體；可移動(dòng)質(zhì)量塊，可移動(dòng)質(zhì)量塊從支撐體被懸掛，可移動(dòng)質(zhì)量塊包括：靜止位置；第一端點(diǎn)位置，第一端點(diǎn)位置在第一運(yùn)動(dòng)方向上遠(yuǎn)離靜止位置；以及第二端點(diǎn)位置，第二端點(diǎn)位置在第二運(yùn)動(dòng)方向上遠(yuǎn)離靜止位置，第二運(yùn)動(dòng)方向與第一運(yùn)動(dòng)方向不同；第一對(duì)止動(dòng)件元件，第一對(duì)止動(dòng)件元件被配置為在操作中在可移動(dòng)質(zhì)量塊處于第一端點(diǎn)時(shí)夾緊到可移動(dòng)質(zhì)量塊的成對(duì)的相對(duì)的側(cè)上，第一對(duì)止動(dòng)件元件中的每個(gè)相應(yīng)的止動(dòng)件元件包括：止動(dòng)件臂，止動(dòng)件臂包括在可移動(dòng)質(zhì)量塊處于第一端點(diǎn)位置時(shí)鄰接成對(duì)的相對(duì)的側(cè)中的對(duì)應(yīng)的側(cè)的端部；以及傳動(dòng)臂，傳動(dòng)臂被耦合到止動(dòng)件臂，傳動(dòng)臂被配置為在操作中響應(yīng)于可移動(dòng)質(zhì)量塊在第一運(yùn)動(dòng)方向上朝向第一端點(diǎn)位置移動(dòng)而使止動(dòng)件臂旋轉(zhuǎn)；第二對(duì)止動(dòng)件元件，第二對(duì)止動(dòng)件元件被配置為在操作中在可移動(dòng)質(zhì)量塊處于第二端點(diǎn)時(shí)夾緊到可移動(dòng)質(zhì)量塊的成對(duì)的相對(duì)的側(cè)上，第二對(duì)止動(dòng)件元件中的每個(gè)相應(yīng)的止動(dòng)件元件包括：止動(dòng)件臂，止動(dòng)件臂包括在可移動(dòng)質(zhì)量塊處于第二端點(diǎn)位置時(shí)鄰接成對(duì)的相對(duì)的側(cè)中的對(duì)應(yīng)的側(cè)的端部；以及傳動(dòng)臂，傳動(dòng)臂被耦合到止動(dòng)件臂，傳動(dòng)臂被配置為在操作中響應(yīng)于可移動(dòng)質(zhì)量塊在第二運(yùn)動(dòng)方向上朝向第二端點(diǎn)位置移動(dòng)而使止動(dòng)件臂旋轉(zhuǎn)。

17、根據(jù)另一實(shí)施例，第一運(yùn)動(dòng)方向與第二運(yùn)動(dòng)方向相反。

18、根據(jù)另一實(shí)施例，可移動(dòng)質(zhì)量塊包括多個(gè)座，多個(gè)座沿著可移動(dòng)質(zhì)量塊的成對(duì)的相對(duì)的側(cè)；并且第一對(duì)止動(dòng)件元件的止動(dòng)件臂包括端部，端部被圖案化為與多個(gè)座中的對(duì)應(yīng)的座接合。

19、另一實(shí)施例提供了一種電子裝置。電子設(shè)備包括：支撐體；可移動(dòng)質(zhì)量塊，可移動(dòng)質(zhì)量塊從支撐體被懸掛，可移動(dòng)質(zhì)量塊具有多個(gè)側(cè)，并且可移動(dòng)質(zhì)量塊包括：靜止位置；第一端點(diǎn)位置，第一端點(diǎn)位置在第一運(yùn)動(dòng)方向上遠(yuǎn)離靜止位置；以及第二端點(diǎn)位置，第二端點(diǎn)位置在第二運(yùn)動(dòng)方向上遠(yuǎn)離靜止位置，第二運(yùn)動(dòng)方向與第一運(yùn)動(dòng)方向不同；多個(gè)止動(dòng)件元件，多個(gè)止動(dòng)件元件被配置為在操作中防止可移動(dòng)質(zhì)量塊移動(dòng)經(jīng)過(guò)第一端點(diǎn)位置以及第二端點(diǎn)位置，多個(gè)止動(dòng)件元件中的每個(gè)相應(yīng)的止動(dòng)件元件包括：第一組止動(dòng)件元件，第一組止動(dòng)件元件包括相應(yīng)的止動(dòng)件臂，止動(dòng)件臂具有端部，當(dāng)可移動(dòng)質(zhì)量塊處于第一端點(diǎn)位置時(shí)，端部鄰接可移動(dòng)質(zhì)量塊的多個(gè)側(cè)中的一個(gè)或多個(gè)對(duì)應(yīng)的側(cè)；以及第二組止動(dòng)件元件，第二組止動(dòng)件元件包括相應(yīng)的止動(dòng)件臂，止動(dòng)件臂具有端部，當(dāng)可移動(dòng)質(zhì)量塊處于第二端點(diǎn)位置時(shí)，端部鄰接可移動(dòng)質(zhì)量塊的多個(gè)側(cè)中的一個(gè)或多個(gè)對(duì)應(yīng)的側(cè)。

20、根據(jù)另一實(shí)施例，電子裝置包括：多個(gè)錨定件，多個(gè)錨定件被耦合到支撐體；以及多個(gè)連接元件，多個(gè)連接元件被耦合到多個(gè)錨定件和可移動(dòng)質(zhì)量塊，并且

21、其中錨定件和多個(gè)連接元件為可移動(dòng)質(zhì)量塊提供一個(gè)或多個(gè)自由度以在第一端點(diǎn)位置與第二端點(diǎn)位置之間移動(dòng)。

22、根據(jù)另一實(shí)施例，可移動(dòng)質(zhì)量塊包括多個(gè)座，多個(gè)座沿著可移動(dòng)質(zhì)量塊的多個(gè)側(cè)；并且第一組止動(dòng)件元件和第二組止動(dòng)件元件的相應(yīng)的止動(dòng)件臂每個(gè)包括被圖案化為與多個(gè)座中的對(duì)應(yīng)的座接合的端部。