本發(fā)明專利技術(shù)提出一種慣性感測裝置，其包含一基板、一第一慣性感測單元與一第二慣性感測單元。第一慣性感測單元，連接于基板上，并具有一容置空間，第二慣性感測單元連接于基板上，并設(shè)置于第一慣性感測單元的容置空間內(nèi)，其中，第一慣性感測單元與第二慣性感測單元除分別連接于基板之外，第一慣性感測單元與第二慣性感測單元均各自獨(dú)立互不相連，且分別獨(dú)立感測慣性感測裝置的至少一慣性運(yùn)動。本發(fā)明專利技術(shù)通過第二慣性感測單元設(shè)置于第一慣性感測單元的容置空間內(nèi)，并分別獨(dú)立感測慣性感測裝置的慣性運(yùn)動，以達(dá)到縮小慣性感測裝置的面積，進(jìn)而節(jié)省芯片整體的體積，以及避免兩慣性感測裝置互相影響而降低感測精確度。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種慣性感測裝置，尤其涉及一種可節(jié)省整體芯片面積以及提高感測精確度的慣性感測裝置。
技術(shù)介紹
現(xiàn)今消費(fèi)電子的行業(yè)中，為了提高電子產(chǎn)品的功能，所以需要設(shè)置能夠精確量測慣性運(yùn)動的感測裝置，例如加速度或角速度的物理量的慣性感測單元。一般而言，任何方向上的加速度以及任何旋轉(zhuǎn)方向上的角速度會作用于在三維空間中自由移動的一對象。因此，為精確掌握該對象的運(yùn)動，必須測量沿XYZ三維坐標(biāo)系統(tǒng)的各坐標(biāo)軸線的加速度以及圍繞各坐標(biāo)軸線的角速度。因此，需要具有緊湊尺寸及高精度且采用低制造成本的慣性感測裝置。承上所述，加速度計(jì)系用以量測外力所引起的加速度值，其應(yīng)用于很多領(lǐng)域，例如車輛自動安全系統(tǒng)以收集有關(guān)車輛動能以及作用于車輛的外力等信息。再者，現(xiàn)今各種電子產(chǎn)品快速發(fā)展的情況，人機(jī)互動接口的進(jìn)步實(shí)為背后主要推手之一，即透過人體直覺性的操作模式，例如在翻轉(zhuǎn)電子產(chǎn)品而造成屏幕的切換，將使操作接口相對簡化并能增進(jìn)使用者體驗(yàn)，同時透過感測人體動作，將可達(dá)成進(jìn)階的游戲體驗(yàn)。上述大多數(shù)的電子產(chǎn)品皆以慣性感測裝置，例如加速度計(jì)來達(dá)成此一功能，藉由一外力的施加造成機(jī)械結(jié)構(gòu)型變后，使用各種感測方式來反推其外力大小。由于微機(jī)電系統(tǒng)(Micro Electro MechanicalSystem,MEMS)技術(shù)的發(fā)展，利用半導(dǎo)體技術(shù)整合機(jī)械組件與電路，制造出微加速度計(jì)，可具有低成本、體積與重量降低與產(chǎn)品可靠度提升等優(yōu)點(diǎn)。微加速度計(jì)依據(jù)感測方式的不同可分為壓阻式、電容式與壓電式等等，其中電容式微加速度計(jì)系運(yùn)用電容的改變量，推算加速度大小，而依據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)又可分為出平面(out of plane)與同平面(in plane)感測機(jī)制，出平面感測系利用大面積平行電極板感測，而同平面感測系利用交錯插設(shè)的梳狀電極作為感測方式。請參閱圖1，為習(xí)知技術(shù)的加速度感測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，習(xí)知技術(shù)的加速度感測裝置I’包含一 X軸加速度計(jì)10’、一 Y軸加速度計(jì)20’與一 Z軸加速度計(jì)30’。習(xí)知技術(shù)的加速度感測裝置I’為了同時感測XYZ三軸方向的加速度，而分別使用X軸加速度計(jì)10’、Y軸加速度計(jì)20’與Z軸加速度計(jì)30’，以分別感測X軸方向的加速度、Y軸方向的加速度與Z軸方向的加速度。然而，為了達(dá)成產(chǎn)品的競爭力，加速度計(jì)的縮小實(shí)為主要發(fā)展方向的一，除了價(jià)格的降低之外，也增加了置入手持式行動產(chǎn)品的彈性。而隨著體積縮小，Z軸加速度計(jì)的質(zhì)量不對稱所造成的差異性將不明顯，以致于質(zhì)量塊的位移量下降使得電容變化值減少，造成電容感測電路在偵測上的困難。而另一增加輸出信號知方法為增加加速度計(jì)質(zhì)量的大小，共同使用一塊較大的質(zhì)量塊同時感測三個軸向的加速度值，現(xiàn)今的加速度感測裝置I’已有將三個加速度計(jì)整合在一起，并且三個加速計(jì)連接在一起，以增加感應(yīng)的效率，但由于三個加速度計(jì)連接在一起，則會因?yàn)槿邥嗷ビ绊懚菀子性肼暜a(chǎn)生，進(jìn)而影響其加速度感應(yīng)的精確度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的之一，在于提供一種慣性感測裝置，其藉由一第二慣性感測單元設(shè)置于一第一慣性感測單元的一容置空間內(nèi)，并分別獨(dú)立感測慣性感測裝置的慣性運(yùn)動，以達(dá)到縮小慣性感測裝置的面積，進(jìn)而節(jié)省慣性感測芯片整體的體積，且提高慣性感測裝置的感測精確度。本專利技術(shù)的目的之一，在于提供一種慣性感測裝置，其藉由第一慣性感測單元的容置空間容置第二慣性感測單元，而增加第一慣性感測單元的質(zhì)量不對稱性，以增加了第一慣性感測單元的感測能力。因此，針對上述問題而提出一種新穎慣性感測裝置，其可有效縮小慣性感測裝置整體芯片的面積，并可有效利用有限面積來增加感測能力的設(shè)計(jì)，使可解決上述的問題。本專利技術(shù)的慣性感測裝置包含一基板、一第一慣性感測單元與一第二慣性感測單元。第一慣性感測單元連接于基板上并具有一容置空間，第二慣性感測單元連接于基板上，并設(shè)置于第一慣性感測單元的容置空間內(nèi)，第一慣性感測單元與第二慣性感測單元除分別連接于基板之外，第一慣性感測單元與第二慣性感測單元均各自獨(dú)立互不相連，且分別獨(dú)立感測慣性感測裝置的至少一慣性運(yùn)動。如此，本專利技術(shù)藉由第二慣性感測單元設(shè)置于第一慣性感測單元的容置空間內(nèi)，并分別獨(dú)立感測慣性感測裝置的慣性運(yùn)動，以達(dá)到縮小慣性感測裝置的面積，進(jìn)而節(jié)省芯片整體的體積，且提高慣性感測裝置的感測精確度。再者，本專利技術(shù)的第一慣性感測單元與第二慣性感測單元為一加速度感測單元，慣性運(yùn)動包含慣性感測裝置的一第一軸方向的加速度與一第二軸方向的加速度，第一慣性感測單元感測第一軸方向的加速度，第二慣性感測單元感測第二軸方向的加速度。如此，本專利技術(shù)可藉由第一慣性感測單元的容置空間容置第二慣性感測單元，而增加第一慣性感測單元的質(zhì)量不對稱性，以增加第一慣性感測單元的感測能力。實(shí)施本專利技術(shù)產(chǎn)生的有益效果是本專利技術(shù)的慣性感測裝置由第一慣性感測單元連接于基板上，并具有容置空間，第二慣性感測單元連接于基板上，并設(shè)置于第一慣性感測單元的容置空間內(nèi)，第一慣性感測單元與第二慣性感測單元除分別連接于基板之外，第一慣性感測單元與第二慣性感測單元均各自獨(dú)立互不相連，且分別獨(dú)立感測慣性感測裝置的至少一慣性運(yùn)動。如此，本專利技術(shù)藉由第二慣性感測單元設(shè)置于第一慣性感測單元的容置空間內(nèi)，并分別獨(dú)立感測慣性感測裝置的慣性運(yùn)動，以達(dá)到縮小慣性感測裝置的面積，進(jìn)而節(jié)省芯片整體的體積，以及避免兩慣性感測裝置互相影響而降低感測精確度。附圖說明圖I為習(xí)知技術(shù)的加速度感測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本專利技術(shù)的一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3A為本專利技術(shù)的一較佳實(shí)施例的慣性感測裝置的前視圖；圖3B為圖3A的慣性感測裝置的動作示意圖；圖3C為本專利技術(shù)的另一較佳實(shí)施例的慣性感測裝置的前視圖；圖3D為圖3C的慣性感測裝置的動作示意圖；圖4為本專利技術(shù)的另一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖5為本專利技術(shù)的另一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本專利技術(shù)的另一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖7為本專利技術(shù)的另一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖號對照說明習(xí)知技術(shù)I’加速度感測裝置10’ X軸加速度計(jì)20’Y軸加速度計(jì)30’ Z軸加速度計(jì)本專利技術(shù)I慣性感測裝置10 第一慣性感測單元12容置空間14 質(zhì)量塊15彈性組件18 第一感測電容板19第二感測電容板 20 第二慣性感測單元22質(zhì)量塊24 感測組件26彈性組件28 容置空間30第三加速度感測單元40 角度感測單元5基板具體實(shí)施例方式為了使本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)特征及所達(dá)成的功效有更進(jìn)一步的了解與認(rèn)識，特用較佳的實(shí)施例及配合詳細(xì)的說明，說明如下請參閱圖2、圖3A與圖3B，為本專利技術(shù)的一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖、前視圖與動作示意圖。如圖所示，本專利技術(shù)的慣性感測裝置I包含一基板5、一第一慣性感測單元10與一第二慣性感測單元20。第一慣性感測單元10連接于基板5上，并具有一容置空間12，第二慣性感測單元20系連接于基板5上，并設(shè)置于第一慣性感測單元10的容置空間12內(nèi)，第一慣性感測單元10與第二慣性感測單元20除分別連接基板5之外，第一慣性感測單元10與第二慣性感測單元20均各自獨(dú)立互不相連，且分別獨(dú)立感測慣性感測裝置I的至少一慣性運(yùn)動。如此，本專利技術(shù)藉由第二慣性感測單元20設(shè)置于第一慣性感測單元10的容置空間12內(nèi)，并分別獨(dú)立感測慣性感測裝置I的慣性運(yùn)動，以達(dá)到縮小慣性感測裝置I的面積，進(jìn)而節(jié)省慣性感測芯片整體的體積。并且本專利技術(shù)更藉由第一本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種慣性感測裝置，其特征在于，其包含：一基板；一第一慣性感測單元，連接于該基板上，并具有一容置空間；以及一第二慣性感測單元，連接于該基板上，并設(shè)置于該第一慣性感測單元的該容置空間內(nèi)；其中，該第一慣性感測單元與該第二慣性感測單元除分別連接于該基板之外，該第一慣性感測單元與該第二慣性感測單元均各自獨(dú)立互不相連，且分別獨(dú)立感測該慣性感測裝置的至少一慣性運(yùn)動。
【技術(shù)特征摘要】
...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：林烔彣，翁煥翔，吳嘉昱，
申請(專利權(quán))人：矽創(chuàng)電子股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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