本公開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，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)測的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開涉及一個(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，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)以相對于至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的相對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)量塊的相對的側(cè)施加止動(dòng)力，以防止可移動(dòng)質(zhì)量塊超過相應(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)量塊周圍，并且止動(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)量塊通過另外的連接元件以及通過另外的錨定件相對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；第一對止動(dòng)件元件，第一對止動(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)量塊的成對的相對的側(cè)上，第一對止動(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)鄰接成對的相對的側(cè)中的對應(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)；第二對止動(dòng)件元件，第二對止動(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)量塊的成對的相對的側(cè)上，第二對止動(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)鄰接成對的相對的側(cè)中的對應(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)量塊的成對的相對的側(cè)；并且第一對止動(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)座中的對應(yīng)的座接合的端部。