專利名稱：用于慣性微機電系統(tǒng)的抗粘合方法、對應(yīng)的計算機程序產(chǎn)品、存儲構(gòu)件和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域在于慣性微機電系統(tǒng)(也稱為慣性MEMS)，例如，該系統(tǒng)用作慣性傳感器，例如加速計或陀螺儀。更具體地說，本發(fā)明涉及一種用于克服例如慣性MEMS裝置中導(dǎo)電電極的微表面彼此面對時所產(chǎn)生的粘合的技術(shù)。本發(fā)明可以具體地應(yīng)用于(但不限于)包括導(dǎo)電電極的慣性MEMS裝置的實施方案中，所述導(dǎo)電電極配備有導(dǎo)電指(conductive finger)。
背景技術(shù)：
MEMS是將機械部件與電氣部件組合在一起的非常小的集成系統(tǒng)，其傳統(tǒng)的尺寸范圍從微米級別到毫米級別。慣性MEMS裝置內(nèi)在控制表面力方面存在著困難，這種困難對裝置的制造及使用造成關(guān)鍵性的障礙。確切地說，表面現(xiàn)象，例如兩個彼此面對的微表面之間所產(chǎn)生的靜摩擦，經(jīng)常會限定操作環(huán)境并限制了這些裝置的使用壽命。根據(jù)定義，當(dāng)表面粘附力(或粘合力)高于微表面的機械回復(fù)力時，粘合現(xiàn)象發(fā)生。另外，隨著近年來MEMS微結(jié)構(gòu)尺寸逐漸減小，這種表面現(xiàn)象變得越來越明顯。一個眾所周知的問題是，在慣性MEMS裝置的運行和處理期間，微表面例如導(dǎo)電電極彼此將接觸或彼此永久粘附時所出現(xiàn)的使用中粘合(in-use stiction)會致使MEMS發(fā)生故障。使用中粘合可能是由以下的粘合力產(chǎn)生的:毛細力、靜電力(或范德華力)和化學(xué)鍵力。這些粘合力本質(zhì)上取決于慣性MEMS裝置中所用材料的性質(zhì)、表面形貌以及表面處理方法。如圖1所示,這種慣件MEMS裝置的一種特定結(jié)構(gòu)是由，例如包括一個移動電極且由彈簧構(gòu)件115懸持在電樞(未圖示)上的移動塊150構(gòu)成，所述移動電極包括多個導(dǎo)電指155。所述慣性MEMS裝置進一步包括牢固地附接到所述電樞的兩組固定電極120a、120b，每組包括兩個固定電極，這兩組固定電極各包括兩個導(dǎo)電指125a、125b。各導(dǎo)電指125a、125b面對著一個移動塊指(mobile mass finger) 155從而形成了(具有相關(guān)電容值的)一對導(dǎo)電指，以便用于沿著傳感軸130向下或向上移動所述移動塊。下文中的“彈簧構(gòu)件”(也稱為“柔性梁”)理解為用以將所述移動塊彈性地倚持于所述電樞的每一個柔性連接構(gòu)件。減少慣性MEMS裝置使用時發(fā)生指粘合(finger stiction)的概率這種技術(shù)問題應(yīng)為所述領(lǐng)域的技術(shù)人員均了解的問題，并且已提供出若干種技術(shù)來解決該問題。第一種已知技術(shù)存在于通過上升彈簧的剛度和/或移動塊的偏移來上升彈簧115的回復(fù)力。但是，為了獲得更高的彈簧剛度，慣性MEMS研發(fā)者被迫構(gòu)想出更大塊的彈簧，這使得慣性MEMS裝置的緊湊性變低。同樣，如果彈簧剛度增大，那么慣性MEMS裝置的靈敏度會變小，且因此信噪比(或SNR)變小。此外，甚至對于包括這種大塊彈簧的慣性MEMS裝置，仍然存在使用中粘合現(xiàn)象。第二種已知技術(shù)存在于借助于對彼此間易接觸到的導(dǎo)電指表面涂上合適的涂層來減少粘合力，例如已知為“防粘涂層”且由低能量表面材料和/或高粗糙度表面材料制成的這種涂層。然而，低能量表面涂層需要表面處理過程，而該過程具有多種已知缺陷:實施復(fù)雜、制造復(fù)雜以及成本上的缺陷。另外，甚至對于進行防粘涂層處理的導(dǎo)電指表面，使用中粘合現(xiàn)象仍然值得關(guān)注。因此，前述這兩種現(xiàn)有技術(shù)的一個共同缺陷是它們都不足夠有效，這是因為它們都不能確保MEMS使用中粘合問題會被完全清除掉。因此，用戶將無法確保他的慣性MEMS裝置不會處于非運作狀態(tài)。為克服這種缺陷，一種通用的做法可以是根據(jù)裝置的傳感軸對MEMS裝置施加一個或若干個機械沖擊，例如，借助于一種振動系統(tǒng)實現(xiàn)，從而對彈簧的回復(fù)力添加了一個額外的力分量以產(chǎn)生高于粘合力的回復(fù)力。這種做法可能難以實施并且可能耗費很大。如專利文件US 2007/075942中所示，第三種已知技術(shù)存在于在MEMS裝置的導(dǎo)電電極之間施加一個預(yù)定電壓，以產(chǎn)生一個靜電力，從而使得移動塊根據(jù)與粘合力方向相反的方向發(fā)生位移，由此致使粘住的導(dǎo)電電極分離開來。3、本發(fā)明的目標(biāo)在至少一項實施例中，本發(fā)明的目標(biāo)尤其在于克服現(xiàn)有技術(shù)的這種缺陷。更具體地說，本發(fā)明的至少一項實施例的目標(biāo)是提供一種防粘技術(shù)以克服與慣性MEMS裝置內(nèi)導(dǎo)電指之間(或者更一般的導(dǎo)電電極之間)的粘合相關(guān)的不必要的效應(yīng)。本發(fā)明的至少一項實施例的目標(biāo)還在于提供便于實施且費用低的這種技術(shù)。本發(fā)明的至少一項實施例的另一個目標(biāo)是提供一種僅僅依賴于慣性MEMS裝置內(nèi)所用的經(jīng)典構(gòu)件的技術(shù)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一項特定實施例提出一種用于慣性微機電裝置的防粘方法，所述慣性微機電裝置包括:-移動塊，其經(jīng)由彈簧構(gòu)件懸持在電樞上，所述移動塊包括至少一個移動電極；以及-牢固地附接到所述電樞的至少一個固定電極，各固定電極與所述至少一個移動電極中的一個電極共同形成了一對電極；所述方法包括:-檢測步驟，對至少一對粘住的電極檢測與粘合力相關(guān)的粘合；-至少一個分離步驟，其包括施加步驟，在預(yù)定時間段內(nèi)，在所述一對電極或多對電極中至少一對的電極之間施加一個預(yù)定電壓，以產(chǎn)生一個靜電力，從而使移動塊根據(jù)所述粘合力的方向發(fā)生位移。因此，本發(fā)明的一項特定實施例的一般原理是，在檢測到電極靜摩擦的存在后，在預(yù)定時間段內(nèi)，在慣性微機電裝置的電極之間施加一個預(yù)定電壓，以便使移動塊根據(jù)靜摩擦力的方向發(fā)生移動，從而將粘住的電極對或電極對組變得更緊。因此，在預(yù)定電壓施加停止后，所產(chǎn)生的靜電力得以釋放，由此生成回復(fù)力，所述回復(fù)力有效地導(dǎo)致移動塊在與粘合力方向相反的方向上發(fā)生位移，同時達到目標(biāo):對檢測出存在粘合的電極進行約束從而使其彼此分離。換而言之，粘住的電極上產(chǎn)生的靜電力可以比作弓的弦?guī)?bandage)，弦?guī)軌虼鎯δ芰?，而這種能量隨后在弦?guī)п尫艜r被傳遞到箭。因此，由于只有簡單的電壓施加步驟為克服電極粘合的必要步驟，那么本發(fā)明的這項實施例提供了僅依賴于慣性MEMS裝置中所用的經(jīng)典構(gòu)件的防粘方法，并且所述方法易于實施且費用低。如果在執(zhí)行分離步驟之后，粘住的一對電極或多對電極中的電極的分離并沒有實現(xiàn)，那么最終的有利做法可以是必要地多次重復(fù)該分離步驟，直到電極的分離完全實現(xiàn)為止。應(yīng)注意，借助于對(在能夠使移動塊根據(jù)第一方向發(fā)生位移的至少一對電極的第一電容與能夠使移動塊根據(jù)第二方向發(fā)生位移的至少一對電極的第二電容之間)微分電容的簡單測量，且由于通過所述微分電容的符號能夠知曉粘合發(fā)生所在的方向，因此可能檢測出電極粘合。因此，一種合適的防粘方法可以作為預(yù)定粘合方向的函數(shù)形式得到實行。有利的是，對于所述多對電極中的至少一對電極，裝置包括附接到所述至少一對電極中一個電極并朝向至少一對電極的另一電極處延伸的至少一個接觸止件(contactstop)，用于限制電極的接觸表面。粘住的一對電極中的電極具有一個接觸止件，該止件具有低能量表面，因此這些電極的不被粘住概率則得到改進。在一種假說情況中，其間施加有預(yù)定電壓的所有電極對均是粘住的，然而此時，固定電極和/或移動電極上存在一個或多個接觸止件，這使得可能產(chǎn)生一個靜電力，從而使移動塊根據(jù)所述粘合力的方向發(fā)生位移，由此所有或部分粘住的電極對中的電極發(fā)生分離。事實上，接觸止件導(dǎo)電水平非常低，從而避免在所有電極粘住時使一對電極會發(fā)生總體短路。此外，接觸止件還存在尺寸分散性，這使得MEMS裝置的這組電極對上不可能具有相同大小的接觸止件。因此，即使這種假說情況發(fā)生，也可能產(chǎn)生有效的弓效應(yīng)。有利的是，當(dāng)所述預(yù)定時間段流過時，所述預(yù)定電壓會在停止時間段內(nèi)停止，從而所述停止時間段與塊-彈簧系統(tǒng)的響應(yīng)之間的比率低于或等于10%，所述系統(tǒng)由所述移動塊與所述彈簧構(gòu)件形成。因此，有效的“弓效應(yīng)”確保被執(zhí)行，由此改進了粘住的電極脫離粘住狀態(tài)的概率。有利的是，所述至少一個移動電極包括多個移動指，所述至少一個固定電極包括多個固定指，每個固定指與一個移動指共同形成了一對指以形成電容，每個移動指在一個加速度作用下可相對一個固定指發(fā)生移動，因此使電容發(fā)生變化，而所述預(yù)定電壓施加在所述一對指或多對指中至少一對的指之間，以便產(chǎn)生所述靜電力，從而使移動塊根據(jù)所述粘合力的方向發(fā)生位移。有利的是，對于所述多對指中的至少一對指，裝置包括附接到所述至少一對指中一個指并朝向至少一對指的另一指處延伸的至少一個接觸止件，用于限制指的接觸表面。除了具有低容量表面的指這個事實之外，弓效應(yīng)會因這種接觸止件的存在而得到優(yōu)化。在實踐中，它們是能夠產(chǎn)生弓效應(yīng)的未粘住的多對指中的指。在一種假說情況中，所有對指均是粘住的，然而此時，固定電極和/或移動電極上存在接觸止件，這使得可以產(chǎn)生一個靜電力，從而使得移動塊根據(jù)所述粘合力的方向發(fā)生位移，由此使所有或部分粘住的指對中的指發(fā)生分離。事實上，一方面，接觸止件導(dǎo)電水平非常低，這避免在這些指粘在一起時有一對指會發(fā)生總體短路。另一方面，接觸止件還存在尺寸分散性，這使得MEMS裝置的這組指對上不可能具有相同大小的接觸止件。同樣的原因也可以應(yīng)用于解釋MEMS裝置的這組指對中移動指與固定指之間距離的分散性。因此，所有對指均被黏住的概率十分低。在本發(fā)明的另一項實施例中，提出一種計算機程序產(chǎn)品，所述計算機程序產(chǎn)品包括程序代碼指令，其用于在所述程序在計算機上執(zhí)行時(在其不同實施例中的任何一項實施例中)實施上述方法。在本發(fā)明的另一項實施例中，提出一種計算機可讀存儲構(gòu)件，所述計算機可讀存儲構(gòu)件存儲計算機程序，所述計算機程序包括可由計算機執(zhí)行以(在其不同實施例中的任何一項實施例中)實施上述方法的一組指令。在本發(fā)明的另一項實施例中，提出一種防粘方法，所述方法意在用于慣性微機電裝置，所述慣性微機電裝置包括:-移動塊，其經(jīng)由彈簧構(gòu)件懸持在電樞上，所述移動塊包括至少一個移動電極；以及-牢固地附接到所述電樞的至少一個固定電極，各固定電極與所述至少一個移動電極中的一個電極共同形成了一對電極；所述防粘裝置包括:-檢測構(gòu)件，其用于對至少一對粘住的電極檢測與粘合力相關(guān)的粘合；-施加構(gòu)件，其用于在預(yù)定時間段內(nèi)，在所述一對電極或多對電極中至少一對的電極之間施加一個預(yù)定電壓，以便產(chǎn)生一個靜電力，該靜電力使得移動塊根據(jù)所述粘合力的方向發(fā)生位移。


通過下文的描述，并借助于說明性而非限定性的實例和附圖，可以更加清楚地了解本發(fā)明的實施例的其他特征及優(yōu)點，在這些附圖中:-圖1已經(jīng)關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)進行描述，該圖表示了可以在其上實施防粘方法的慣性MEMS裝置的結(jié)構(gòu)的示意性實例；-圖2所示為具有電極粘合的圖1所示的慣性MEMS裝置；-圖3a和圖3b所示為根據(jù)本發(fā)明的一項特定實施例的圖2所示慣性MEMS裝置中所應(yīng)用的防粘方法的原理；-圖4所示為根據(jù)本發(fā)明的一項特定實施例的實施所述防粘方法的防粘裝置的示意性結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式在本文件的所有附圖中，相同的元件和步驟用同一個數(shù)字標(biāo)號表示。下文所述的圖1、圖2、圖3a和圖3b為根據(jù)本發(fā)明的一項特定實施例的慣性MEMS裝置的結(jié)構(gòu)的示意性實例，其中防粘方法在所述慣性MEMS裝置上實施。這種裝置包括一個移動塊，所述移動塊經(jīng)由彈簧構(gòu)件懸持在電樞上，并且配備有一個移動電極和若干固定電極。更精確地說，移動電極包括多個移動導(dǎo)電指，而每個固定電極包括多個固定導(dǎo)電指，每個固定指放置在前方并與一個對應(yīng)的移動指平行(以及與其共同作用)從而形成一對導(dǎo)電指。應(yīng)理解，可以應(yīng)用本發(fā)明的慣性MEMS裝置可以具有不帶指的導(dǎo)電電極，并且下文詳細描述的說明性實例會進行相應(yīng)的適應(yīng)。尤其是，下文所示的防粘方法用于使導(dǎo)電指分離(由此視作導(dǎo)電電極)但是該方法可以更一般地用于使未配備有導(dǎo)電指的導(dǎo)電電極分離。凰I已經(jīng)關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)進行描述，該圖示出了根據(jù)本發(fā)明的一項特定實施例的可以在其上實施防粘方法的慣性MEMS裝置100的結(jié)構(gòu)的示意性實例。慣性MEMS裝置100包括以下元件:-電樞(圖1中未示出)，所述電樞附接有固定支撐件110和錨定構(gòu)件140；-移動塊150，其形成一個移動電極，所述移動電極在彈簧115的作用下從所述固定支撐件110得到懸浮支撐，并且具有若干導(dǎo)電指155 ；-第一組兩個固定電極120a，其牢固地附接到所述電樞，每個固定電極包括兩個導(dǎo)電指125a，每個導(dǎo)電指與所述移動塊指155共同形成一對指(125a，155)，該對指用于使所述移動塊150沿著傳感軸130向下移動；-第二組兩個固定電極120b，其牢固地附接到所述電樞，每個固定電極包括兩個導(dǎo)電指125b，每個導(dǎo)電指與所述移動塊指155共同形成一對指(125b，155)，該對指用于使所述移動塊150沿著傳感軸130向上移動。移動塊150即移動電極(以及它的指)、電樞、兩組固定電極(以及它們的指)和彈簧借助于微電子的常用微型品制造技術(shù)處理在半導(dǎo)體基板(例如硅)上進行了微機械加工。移動電極與固定電極之間存在電絕緣。MEMS裝置100的每對指構(gòu)成了可變電容用于對移動塊150的位移進行測量且由此對因施加了預(yù)定電壓而引起的根據(jù)傳感軸130的位移進行控制。因此，經(jīng)由這對指，固定電極和移動電極履行下面兩個功能:-通過測量該對指的電容的變化來檢測移動塊150相對電樞的位置；-產(chǎn)生靜電力，從而使移動塊150沿著傳感軸130向上或向下移動，以此作為該組固定電極120a或120b的功能,這是因為相對移動電極,這組固定電極上施加有電壓(例如范圍為I到10伏特的電壓)。這種MEMS裝置100可以與電子反饋系統(tǒng)(圖1中未示出)相關(guān)聯(lián)，這使得在檢測到移動塊發(fā)生位移后能夠在空閑位置中替換此移動塊。作為實例，移動塊發(fā)生位移的起因是MEMS裝置上所添加的震動加速度，例如，加速計。在固定電極與移動電極之間產(chǎn)生的電壓的作用下，施加到移動塊的反饋靜電力對震動加速度進行了補償，以便再次將移動塊放置在空閑位置中。在本發(fā)明的一項特定實施例中，各固定電極指125a、125b配備有接觸止件127a、127b，所述接觸止件朝向該對指中的移動塊指延伸。這些接觸止件旨在限制每對指的固定電極指與移動電極指之間的接觸表面，以便防止MEMS裝置中發(fā)生指粘合的風(fēng)險。應(yīng)注意，圖1(以及圖2、圖3a和圖3b)中所示的固定電極與指的數(shù)目被刻意地限制于純教學(xué)性的描述的形式，從而不會對指與相關(guān)描述增加負擔(dān)。
M2所示為具有電極粘合的圖1所示的慣性MEMS裝置。根據(jù)圖1中實例，移動塊位于空閑位置(因為彈簧115未發(fā)生形變)，與此實例相反，圖2中的移動塊處于接觸位置(因為彈簧發(fā)生了形變)。彈簧發(fā)生形變是因為位于MEMS裝置左上方的一對指200之間存在指粘合。作為一般原理，粘合的檢測步驟在于測量微分電容(下文記為AC)。如圖1的傳感軸130的左方所示，定義了兩個可變電容:-第一可變電容Cl，其表示用于使移動塊150沿著傳感軸130向下移動的所有對指(125a，155)的平均電容；-第二可變電容C2，其表示用于使移動塊150沿著傳感軸130向上移動的所有對指(125b，155)的平均電容。如果存在粘合(例如圖2上標(biāo)為200的該對指中兩指之間的粘合)，那么移動塊150遠離其空閑位置，并且第一與第二可變電容之間的微分電容，定義為AC = C1-C2，它可以通過電子構(gòu)件進行檢測和測量。如果能夠確定該微分電容△(:的符號，那么也可能得知粘合發(fā)生所在方向(沿著傳感軸130向上或向下)并由此能夠?qū)⒎勒撤椒ㄗ鳛橐阎澈戏较虻暮瘮?shù)來實行。應(yīng)注意，當(dāng)粘合發(fā)生時，移動塊位于接觸位置，無論事實上MEMS裝置位于空閑狀態(tài)還是激活狀態(tài)。

指粘合由粘合力(記為Fs)來定義，且根據(jù)與傳感軸130a平行的一個軸向下定向，這種定向趨向于在一個朝 下的位置處維持住移動塊150。四個彈簧115所發(fā)生的形變產(chǎn)生了回復(fù)力(匕)，該回復(fù)力根據(jù)與粘合力方向相反的方向進行定向。一般說來，這種回復(fù)力大于粘合力，并且在此情況下，移動塊150會返回到空閑位置。這里，如果回復(fù)力不大于粘合力，那么移動塊150會保持在接觸位置(存在粘合)，并且這會導(dǎo)致MEMS發(fā)生故障。圖3a和圖3b所示為根據(jù)本發(fā)明的一項特定實施例的圖2所示慣性MEMS裝置中所應(yīng)用的防粘方法的原理。圖3a和圖3b分別示出了這種防粘方法的第一階段和第二階段。本發(fā)明的這項特定實施例在于基于“弓效應(yīng)”實施指分離方法。它被劃分為兩個主要階段，如下詳述。下文的指粘合被視為位于圖2中MEMS裝置的左上方。在檢測出上部固定電極120a上存在指粘合之后，執(zhí)行第一階段(圖3a)。它存在于，在短時間段內(nèi)(例如，IOOys)施加一個預(yù)定電壓(例如包括在5V到IOV之間的一個值)從而在與粘合力(記為Fs)的方向相同的方向上產(chǎn)生一個靜電力(FJ。所產(chǎn)生的這種靜電力(Fe)使得移動塊150根據(jù)粘合力方向發(fā)生位移，這導(dǎo)致彈簧115發(fā)生形變，并且主要的是導(dǎo)致檢測到粘合的一對指中的固定電極指與移動電極指發(fā)生形變，從而有:Fe = Fr+Ff其中:Fr為因四個彈簧115發(fā)生形變而產(chǎn)生的彈簧回復(fù)力；以及Ff，其為因固定電極指125a與移動電極指155均發(fā)生形變而產(chǎn)生的指回復(fù)力。因此，F(xiàn)e與Fr之間的差適用于固定電極指形變與移動電極指形變。因此每對指125a與155的行為類似于剛度為Kd的彈簧。這對指形變中所存儲的指形變能量(記為Edd)可以定義如下:
Edd = —.Kd.Axm2
2其中:Kd為該對指的彈簧剛度-Kd = +Κ^2ιKdf為固定電極指的剛度；Kdm為移動電極指的剛度；Δ xm為移動塊150相對于這一對指形變的位移。隨后執(zhí)行第二階段(圖3b)。它存在于，在此短時間段(本實例中為100 μ s)過去后，停止在第一組固定電極120a與移動電極之間施加預(yù)定電壓。通過這種方式，當(dāng)不再產(chǎn)生電壓時(即，當(dāng)不再施加力^時)，則將彈簧回復(fù)力與回復(fù)力施加到移動塊上。應(yīng)注意，電壓必須被停止一個停止時間段，這樣，所述停止時間段與塊-彈簧系統(tǒng)的響應(yīng)時間之間的比率低于或等于10%。更精確地說，作為實例，停止時間段與塊-彈簧系統(tǒng)的響應(yīng)的典型值分別為ΙΟΟμ S與1ms。因此，當(dāng)撤銷電壓時，通過將速度以軸向推力的形式傳遞給移動塊150，這對指的形變能量Edd轉(zhuǎn)化為動能。當(dāng)該形變能量Edd的值為零時，動能最大，且施加在移動塊150上的不同的力為彈簧回復(fù)力Fr與粘合力Fs。由于粘合力Fs的存在，移動塊150通過對動能以及彈簧回復(fù)力的最大使用使得這一對指發(fā)生形變。當(dāng)動能消失時(即當(dāng)這對指(125a，155)發(fā)生與第一階段形變相反的形變時)，指回復(fù)力(匕)施加在這對指上。因此，為了使移動塊指155與固定電極指125a之間發(fā)生分離而施加在該對指上的最大力(下文中也稱為分離力)等于彈簧回復(fù)力Fr與指回復(fù)力Ff的合力。換句話說，這個最大力對應(yīng)于階段I中所施加的靜電力(Fe)。為了幫助理解第一與第二階段期間所產(chǎn)生現(xiàn)象，可以將這種現(xiàn)象比作弓的弦?guī)?，該弦?guī)軌虼鎯δ芰?，而該能量隨后在弦?guī)С废麜r被傳遞到弓。如果在執(zhí)行分離步驟之后，電極的分離并沒有實現(xiàn)，那么最終的有利做法可以是必要地多次重復(fù)該分離步驟，直到電極的分離完全實現(xiàn)為止。現(xiàn)在參考里土該圖所示為根據(jù)本發(fā)明的一項特定實施例的實施所述防粘方法的防粘裝置400的示意結(jié)構(gòu)。所述防粘裝置包括:-只讀存儲器(ROM)430 ；-隨機存取存儲器(RAM)410 ;以及-處理器420。
`
只讀存儲器430存儲以下程序的可執(zhí)行代碼，所述程序在由處理器420執(zhí)行時使得本發(fā)明的技術(shù)(例如上文結(jié)合圖2、圖3a和圖3b描述的原理和操作)得以實施。在初始化之后，上述程序代碼的指令被轉(zhuǎn)移到隨機存取存儲器410，以便由處理器420來執(zhí)行。隨機存取存儲器410也包括寄存器，用于存儲該執(zhí)行過程中所需的變量和參數(shù)。處理器420接收粘合信息，所述粘合信息指示防粘裝置400所關(guān)聯(lián)的慣性MEMS裝置中存在粘合；并且根據(jù)前述程序的指令來運送電壓信息，所述電壓信息指示預(yù)定電壓被施加到固定電極上。圖2、圖3a和圖3b的防粘方法中的所有步驟可以得到同等的良好實施:-通過執(zhí)行一組計算機指令，所述計算機指令由例如PC型設(shè)備，DSP(數(shù)字信號處理器)或微控制器等可再編程計算機器來執(zhí)行，且可以存儲在存儲介質(zhì)中，所述存儲介質(zhì)為可拆卸的(例如，軟盤、CD-ROM或DVD-ROM)或不可拆卸的；或者-通過專用的機器或部件，例如FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)、ASIC (專用集成電路)或任何專用的軟件部件。
權(quán)利要求
1.一種用于慣性微機電裝置的防粘方法，所述慣性微機電裝置包括: 移動塊(150)，其經(jīng)由彈簧構(gòu)件(115)懸持在電樞上，所述移動塊包括至少一個移動電極；以及 牢固地附接到所述電樞的至少一個固定電極，各固定電極與所述至少一個移動電極中的一個電極共同形成了一對電極； 所述方法特征在于，它包括: 檢測步驟，即對至少一對粘住的電極檢測與粘合力(Fs)相關(guān)的粘合； 至少一個分離步驟，其包括施加步驟，即在預(yù)定時間段內(nèi)，在所述一對電極或多對電極中至少一對的電極之間施加一個預(yù)定電壓，以產(chǎn)生一個靜電力，從而使移動塊根據(jù)所述粘合力的方向發(fā)生位移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防粘方法，其特征在于，對于所述多對電極中的至少一對電極，所述裝置包括附接到所述至少一對電極中一個電極并朝向至少一對電極的另一個電極處延伸的至少一個接觸止件，用于限制所述電極的接觸表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一權(quán)利要求所述的防粘方法，其特征在于，當(dāng)所述預(yù)定時間段流過時，所述預(yù)定電壓會在停止時間段內(nèi)停止，從而所述停止時間段與塊-彈簧系統(tǒng)的響應(yīng)之間的比率低于或等于10%，所述塊-彈簧系統(tǒng)由所述移動塊(150)與所述彈簧構(gòu)件 (115)形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的防粘方法，其特征在于，所述至少一個移動電極包括多個移動指(155)，所述至少一個固定電極(120a，120b)包括多個固定指(125a，125b)，每個固定指與一個移動指共同形成了一對指以形成電容，每個移動指在一個加速度作用下可相對一個固定指發(fā)生移動，因此產(chǎn)生可變的電容； 并且其特征在于，所述預(yù)定電壓施加在所述一對指或多對指中至少一對的指之間，以便產(chǎn)生所述靜電力，所述靜電力使得所述移動塊根據(jù)所述粘合力的方向發(fā)生位移。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的防粘方法，其特征在于，對于所述多對指中的至少一對指，所述裝置包括附接到所述至少一對指中一個指并朝向至少一對指的另一個指延伸的至少一個接觸止件，用于限制所述指的接觸表面。
6.一種計算機程序產(chǎn)品，其特征在于，所述計算機程序產(chǎn)品包括用于在計算機執(zhí)行所述程序時，實施根據(jù)權(quán)利要求1至5中至少一項權(quán)利要求所述的方法的程序代碼指令。
7.一種計算機可讀存儲構(gòu)件，其存儲包括一組指令的計算機程序，所述計算機程序可由計算機執(zhí)行以實施根據(jù)權(quán)利要求1至5中至少一項權(quán)利要求所述的方法。
8.—種旨在與慣性微機電裝置共同作用的防粘裝置，所述慣性微機電裝置包括: 移動塊(150)，其經(jīng)由彈簧構(gòu)件(115)懸持在電樞上，所述移動塊包括至少一個移動電極；以及 牢固地附接到所述電樞的至少一個固定電極，各固定電極與所述至少一個移動電極中的一個電極共同形成了一對電極； 所述防粘裝置的特征在于，它包括: 檢測構(gòu)件，其用于對至少一對粘住的電極檢測與粘合力(Fs)相關(guān)的粘合； 施加構(gòu)件，其用于在預(yù)定時間段內(nèi)，在所述一對電極或多對電極中至少一對的電極之間施加一個預(yù)定電壓，以便產(chǎn)生一個靜電力，所述靜電力使得移動塊根據(jù)所述粘合力的方向發(fā)生位移。`
全文摘要
本發(fā)明提出一種防粘方法以用于慣性微機電裝置，所述慣性微機電裝置包括移動塊(150)，其經(jīng)由彈簧構(gòu)件(115)懸持在電樞上，所述移動塊包括至少一個移動電極；以及-牢固地附接到所述電樞的至少一個固定電極，各固定電極與所述至少一個移動電極中的一個電極共同形成了一對電極。所述防粘方法為實行以下步驟的方法檢測步驟，即對至少一對粘住的電極檢測出與粘合力相關(guān)的粘合；以及施加步驟，即在預(yù)定時間段內(nèi)，在所述一對電極或多對電極中至少一對的電極之間施加一個預(yù)定電壓，以產(chǎn)生靜電力，從而使移動塊根據(jù)所述粘合力的方向發(fā)生位移。
文檔編號B81C1/00GK103168000SQ201180044268
公開日2013年6月19日 申請日期2011年10月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月6日
發(fā)明者莫里斯·莫羅 申請人:瑟塞爾公司