公开(公告)号：US20120262026A1

公开(公告)日：2012-10-18

申请号：US13088579

申请日：2011-04-18

申请人： Yizhen Lin ,  Gary G. Li ,  Andrew C. McNeil ,  Lisa Z. Zhang ,  Todd F. Miller

发明人： Yizhen Lin ,  Gary G. Li ,  Andrew C. McNeil ,  Lisa Z. Zhang ,  Todd F. Miller

IPC分类号： H02N11/00

CPC分类号： B81B3/0072 ,  B81B2203/0136 ,  B81B2203/0307

摘要： A MEMS device (20) includes a proof mass (32) coupled to and surrounding an immovable structure (30). The immovable structure (30) includes fixed fingers (36, 38) extending outwardly from a body (34) of the structure (30). The proof mass (32) includes movable fingers (60), each of which is disposed between a pair (62) of the fixed fingers (36, 38). A central area (42) of the body (34) is coupled to an underlying substrate (24), with the remainder of the immovable structure (30) and the proof mass (32) being suspended above the substrate (24) to largely isolate the MEMS device (20) from package stress, Additionally, the MEMS device (20) includes isolation trenches (80) and interconnects (46, 50, 64) so that the fixed fingers (36), the fixed fingers (38), and the movable fingers (60) are electrically isolated from one another to yield a differential device configuration.

摘要翻译： MEMS装置（20）包括联接到并围绕不可移动结构（30）的检验质量块（32）。 不动结构（30）包括从结构（30）的主体（34）向外延伸的固定指状物（36,38）。 检测质量块（32）包括可动指状物（60），每个指状物设置在固定指状物（36,38）的一对（62）之间。 主体（34）的中心区域（42）联接到下面的基板（24），其中不可移动的结构（30）的其余部分和证明质量块（32）悬挂在基板（24）上方以大大隔离 另外，MEMS器件（20）包括隔离沟槽（80）和互连（46,50,64），使得固定指状物（36），固定指状物（38）和 可动指状物（60）彼此电隔离以产生差分装置构型。

公开(公告)号：US08610222B2

公开(公告)日：2013-12-17

申请号：US13088579

申请日：2011-04-18

申请人： Yizhen Lin ,  Gary G. Li ,  Andrew C. McNeil ,  Todd F. Miller ,  Lisa Z. Zhang

发明人： Yizhen Lin ,  Gary G. Li ,  Andrew C. McNeil ,  Todd F. Miller ,  Lisa Z. Zhang

IPC分类号： H01L27/14

CPC分类号： B81B3/0072 ,  B81B2203/0136 ,  B81B2203/0307

摘要： A MEMS device (20) includes a proof mass (32) coupled to and surrounding an immovable structure (30). The immovable structure (30) includes fixed fingers (36, 38) extending outwardly from a body (34) of the structure (30). The proof mass (32) includes movable fingers (60), each of which is disposed between a pair (62) of the fixed fingers (36, 38). A central area (42) of the body (34) is coupled to an underlying substrate (24), with the remainder of the immovable structure (30) and the proof mass (32) being suspended above the substrate (24) to largely isolate the MEMS device (20) from package stress, Additionally, the MEMS device (20) includes isolation trenches (80) and interconnects (46, 50, 64) so that the fixed fingers (36), the fixed fingers (38), and the movable fingers (60) are electrically isolated from one another to yield a differential device configuration.

摘要翻译： MEMS装置（20）包括联接到并围绕不可移动结构（30）的检验质量块（32）。 不动结构（30）包括从结构（30）的主体（34）向外延伸的固定指状物（36,38）。 检测质量块（32）包括可动指状物（60），每个指状物设置在固定指状物（36,38）的一对（62）之间。 主体（34）的中心区域（42）联接到下面的基板（24），其中不可移动的结构（30）的其余部分和证明质量块（32）悬挂在基板（24）上方以大大隔离 另外，MEMS器件（20）包括隔离沟槽（80）和互连（46,50,64），使得固定指状物（36），固定指状物（38）和 可动指状物（60）彼此电隔离以产生差分装置构型。

公开(公告)号：US20110174074A1

公开(公告)日：2011-07-21

申请号：US12688560

申请日：2010-01-15

申请人： Gary G. Li ,  Todd F. Miller ,  Lisa Z. Zhang

发明人： Gary G. Li ,  Todd F. Miller ,  Lisa Z. Zhang

IPC分类号： G01C19/56

CPC分类号： G01C19/5755 ,  G01P15/125 ,  G01P2015/0814 ,  G01P2015/082

摘要： A MEMS device (20) includes a substrate (22), a proof mass (28), and a frame structure (30) laterally spaced apart from the proof mass (28). Compliant members (36) are coupled to the proof mass (28) and the frame structure (30) to retain the proof mass (28) suspended above the surface (26) of the substrate (22) without directly coupling the proof mass (28) to the substrate (22). Anchors (32) suspend the frame structure (30) above the surface (26) of the substrate (22) without directly coupling the structure (30) to the substrate (22), and retain the structure (30) immovable relative to the substrate (22) in a sense direction (42). The compliant members (36) enable movement of the proof mass (28) in the sense direction (42). Movable fingers (38) extending from the proof mass (28) are disposed between fixed fingers (46) extending from the frame structure (30) to form a differential capacitive structure.

摘要翻译： MEMS装置（20）包括基板（22），检验质量块（28）和与证明块（28）横向间隔开的框架结构（30）。 合格构件（36）联接到校验块（28）和框架结构（30），以将悬挂在衬底（22）的表面（26）上方的校准质量块（28）保持在一起，而不直接将校验块（28 ）到基板（22）。 锚固件（32）将框架结构（30）悬挂在衬底（22）的表面（26）上方，而不将结构（30）直接耦合到衬底（22），并且保持结构（30）相对于衬底不可移动 （22）在感测方向（42）上。 柔性构件（36）使检测质量块（28）能够在感测方向（42）上移动。 从防弹块（28）延伸的可动手指（38）设置在从框架结构（30）延伸的固定指状物（46）之间以形成差分电容结构。

公开(公告)号：US08739627B2

公开(公告)日：2014-06-03

申请号：US13282192

申请日：2011-10-26

申请人： Gary G. Li ,  Yizhen Lin ,  Andrew C. McNeil ,  Lisa Z. Zhang

发明人： Gary G. Li ,  Yizhen Lin ,  Andrew C. McNeil ,  Lisa Z. Zhang

IPC分类号： G01C19/56

CPC分类号： G01C19/5747 ,  G01C19/5762

摘要： An inertial sensor (20) includes a drive mass (30) configured to undergo oscillatory motion and a sense mass (32) linked to the drive mass (30). On-axis torsion springs (58) are coupled to the sense mass (32), the on-axis torsion springs (58) being co-located with an axis of rotation (22). The inertial sensor (20) further includes an off-axis spring system (60). The off-axis spring system (60) includes off-axis springs (68, 70, 72, 74), each having a connection interface (76) coupled to the sense mass (32) at a location on the sense mass (32) that is displaced away from the axis of rotation (22). Together, the on-axis torsion springs (58) and the off-axis spring system (60) enable the sense mass (32) to oscillate out of plane about the axis of rotation (22) at a sense frequency that substantially matches a drive frequency of the drive mass (30).

摘要翻译： 惯性传感器（20）包括构造成经历振荡运动的驱动质量块（30）和与驱动质量块（30）连接的感测质量块（32）。 轴上扭转弹簧（58）联接到感测质量块（32），所述轴上扭转弹簧（58）与旋转轴线（22）共同定位。 惯性传感器（20）还包括离轴弹簧系统（60）。 离轴弹簧系统（60）包括离轴弹簧（68,70,72,74），每个离轴弹簧具有在感测质量块（32）上的位置处耦合到感测质量块（32）的连接界面（76） 其远离旋转轴线（22）移位。 一起，轴上扭转弹簧（58）和离轴弹簧系统（60）使得感测质量（32）能够以基本匹配驱动器的感测频率围绕旋转轴线（22）摆动离开平面 驱动质量（30）的频率。

公开(公告)号：US20130319117A1

公开(公告)日：2013-12-05

申请号：US13482332

申请日：2012-05-29

申请人： Andrew C. McNeil ,  Gary G. Li ,  Lisa Z. Zhang ,  Yizhen Lin

发明人： Andrew C. McNeil ,  Gary G. Li ,  Lisa Z. Zhang ,  Yizhen Lin

IPC分类号： G01P15/125 ,  H01R43/00

CPC分类号： G01P15/125 ,  G01P15/0802 ,  G01P15/18 ,  G01P2015/0831

摘要： A MEMS sensor (20, 86) includes a support structure (26) suspended above a surface (28) of a substrate (24) and connected to the substrate (24) via spring elements (30, 32, 34). A proof mass (36) is suspended above the substrate (24) and is connected to the support structure (26) via torsional elements (38). Electrodes (42, 44), spaced apart from the proof mass (36), are connected to the support structure (26) and are suspended above the substrate (24). Suspension of the electrodes (42, 44) and proof mass (36) above the surface (28) of the substrate (24) via the support structure (26) substantially physically isolates the elements from deformation of the underlying substrate (24). Additionally, connection via the spring elements (30, 32, 34) result in the MEMS sensor (22, 86) being less susceptible to movement of the support structure (26) due to this deformation.

摘要翻译： MEMS传感器（20,86）包括悬挂在基板（24）的表面（28）上方并通过弹簧元件（30,32,34）连接到基板（24）的支撑结构（26）。 证明物质（36）悬挂在基底（24）上方，并通过扭转元件（38）连接到支撑结构（26）。 与证明物质（36）间隔开的电极（42,44）连接到支撑结构（26）并悬挂在基底（24）上方。 通过支撑结构（26）将基片（24）的表面（28）上方的电极（42,44）和检验质量块（36）悬挂在基本上物理上隔离下面的基底（24）的变形。 此外，通过弹簧元件（30,32,34）的连接导致MEMS传感器（22,86）由于这种变形而不易受支撑结构（26）的移动的影响。

公开(公告)号：US08925384B2

公开(公告)日：2015-01-06

申请号：US13482332

申请日：2012-05-29

申请人： Andrew C. McNeil ,  Gary G. Li ,  Lisa Z. Zhang ,  Yizhen Lin

发明人： Andrew C. McNeil ,  Gary G. Li ,  Lisa Z. Zhang ,  Yizhen Lin

IPC分类号： G01P15/125

CPC分类号： G01P15/125 ,  G01P15/0802 ,  G01P15/18 ,  G01P2015/0831

摘要： A MEMS sensor (20, 86) includes a support structure (26) suspended above a surface (28) of a substrate (24) and connected to the substrate (24) via spring elements (30, 32, 34). A proof mass (36) is suspended above the substrate (24) and is connected to the support structure (26) via torsional elements (38). Electrodes (42, 44), spaced apart from the proof mass (36), are connected to the support structure (26) and are suspended above the substrate (24). Suspension of the electrodes (42, 44) and proof mass (36) above the surface (28) of the substrate (24) via the support structure (26) substantially physically isolates the elements from deformation of the underlying substrate (24). Additionally, connection via the spring elements (30, 32, 34) result in the MEMS sensor (22, 86) being less susceptible to movement of the support structure (26) due to this deformation.

摘要翻译： MEMS传感器（20,86）包括悬挂在基板（24）的表面（28）上方并通过弹簧元件（30,32,34）连接到基板（24）的支撑结构（26）。 证明物质（36）悬挂在基底（24）上方，并通过扭转元件（38）连接到支撑结构（26）。 与证明物质（36）间隔开的电极（42,44）连接到支撑结构（26）并悬挂在基底（24）上方。 通过支撑结构（26）将基片（24）的表面（28）上方的电极（42,44）和检验质量块（36）悬挂在基本上物理上隔离下面的基底（24）的变形。 此外，通过弹簧元件（30,32,34）的连接导致MEMS传感器（22,86）由于这种变形而不易受支撑结构（26）的移动的影响。

公开(公告)号：US20130104651A1

公开(公告)日：2013-05-02

申请号：US13282192

申请日：2011-10-26

申请人： Gary G. Li ,  Yizhen Lin ,  Andrew C. McNeil ,  Lisa Z. Zhang

发明人： Gary G. Li ,  Yizhen Lin ,  Andrew C. McNeil ,  Lisa Z. Zhang

IPC分类号： G01C19/56

CPC分类号： G01C19/5747 ,  G01C19/5762

摘要： An inertial sensor (20) includes a drive mass (30) configured to undergo oscillatory motion and a sense mass (32) linked to the drive mass (30). On-axis torsion springs (58) are coupled to the sense mass (32), the on-axis torsion springs (58) being co-located with an axis of rotation (22). The inertial sensor (20) further includes an off-axis spring system (60). The off-axis spring system (60) includes off-axis springs (68, 70, 72, 74), each having a connection interface (76) coupled to the sense mass (32) at a location on the sense mass (32) that is displaced away from the axis of rotation (22). Together, the on-axis torsion springs (58) and the off-axis spring system (60) enable the sense mass (32) to oscillate out of plane about the axis of rotation (22) at a sense frequency that substantially matches a drive frequency of the drive mass (30).

摘要翻译： 惯性传感器（20）包括构造成经历振荡运动的驱动质量块（30）和与驱动质量块（30）连接的感测质量块（32）。 轴上扭转弹簧（58）联接到感测质量块（32），所述轴上扭转弹簧（58）与旋转轴线（22）共同定位。 惯性传感器（20）还包括离轴弹簧系统（60）。 离轴弹簧系统（60）包括离轴弹簧（68,70,72,74），每个离轴弹簧具有在感测质量块（32）上的位置处耦合到感测质量块（32）的连接界面（76） 其远离旋转轴线（22）移位。 一起，轴上扭转弹簧（58）和离轴弹簧系统（60）使得感测质量（32）能够以基本匹配驱动器的感测频率围绕旋转轴线（22）摆动离开平面 驱动质量（30）的频率。

公开(公告)号：US07779689B2

公开(公告)日：2010-08-24

申请号：US11677127

申请日：2007-02-21

申请人： Gary G. Li ,  Todd F. Miller ,  David J. Monk

发明人： Gary G. Li ,  Todd F. Miller ,  David J. Monk

IPC分类号： G01P15/18 ,  G01P15/125 ,  G01P1/02

CPC分类号： G01P15/125 ,  G01D3/024 ,  G01P1/023 ,  G01P15/18 ,  G01P2015/0814 ,  Y10T29/49007

摘要： A transducer package 20 includes a substrate 32 having a first axis of symmetry 36 and a second axis of symmetry 38 arranged orthogonal to the first axis of symmetry 36. At least a first sensor 50 and a second sensor 52 each of which are symmetrically arranged on the substrate 32 relative to one of the first and second axes of symmetry 36 and 38.The first and second sensors 50 and 52 are adapted to detect movement parallel to the other of the first and second axes of symmetry 36 and 38. The first sensor 50 is adapted to detect movement over a first sensing range and the second sensor 52 is adapted to detect movement over a second sensing range, the second sensing range differing from the first sensing range.

摘要翻译： 换能器封装20包括具有第一对称轴线36和与第一对称轴线36正交布置的第二对称轴线38的基板32.至少第一传感器50和第二传感器52对称地布置在 基板32相对于第一和第二对称轴线36和38中的一个。第一和第二传感器50和52适于检测平行于第一和第二对称轴线36和38中的另一个的运动。第一传感器 50适于检测在第一感测范围上的移动，并且第二传感器52适于检测在第二感测范围上的移动，第二感测范围与第一感测范围不同。

公开(公告)号：US20080196499A1

公开(公告)日：2008-08-21

申请号：US11677127

申请日：2007-02-21

申请人： Gary G. Li ,  Todd F. Miller ,  David J. Monk

发明人： Gary G. Li ,  Todd F. Miller ,  David J. Monk

IPC分类号： G01P15/18 ,  G01P15/125 ,  G01R3/00 ,  G01D3/024

CPC分类号： G01P15/125 ,  G01D3/024 ,  G01P1/023 ,  G01P15/18 ,  G01P2015/0814 ,  Y10T29/49007

摘要： A transducer package 20 includes a substrate 32 having a first axis of symmetry 36 and a second axis of symmetry 38 arranged orthogonal to the first axis of symmetry 36. At least a first sensor 50 and a second sensor 52 each of which are symmetrically arranged on the substrate 32 relative to one of the first and second axes of symmetry 36 and 38. The first and second sensors 50 and 52 are adapted to detect movement parallel to the other of the first and second axes of symmetry 36 and 38. The first sensor 50 is adapted to detect movement over a first sensing range and the second sensor 52 is adapted to detect movement over a second sensing range, the second sensing range differing from the first sensing range.

摘要翻译： 换能器封装20包括具有第一对称轴线36和与第一对称轴线36正交布置的第二对称轴线38的基板32.至少第一传感器50和第二传感器52对称地布置在 基板32相对于第一和第二对称轴线36和38中的一个。第一和第二传感器50和52适于检测平行于第一和第二对称轴线36和38中的另一个的运动。第一传感器 50适于检测在第一感测范围上的移动，并且第二传感器52适于检测在第二感测范围上的移动，第二感测范围与第一感测范围不同。

公开(公告)号：US20140230549A1

公开(公告)日：2014-08-21

申请号：US13770224

申请日：2013-02-19

申请人： Andrew C. McNeil ,  Gary G. Li

发明人： Andrew C. McNeil ,  Gary G. Li

IPC分类号： G01C19/5684 ,  G01C25/00

CPC分类号： G01C19/5684 ,  G01C19/574 ,  G01C25/00 ,  Y10T29/49002

摘要： A spring system (74) links a pair of drive masses (30, 32) of a MEMS device (72). The spring system (74) includes stiff beams (76, 78, 80, 82) oriented to form a parallelogram arrangement (84). The beams are oriented diagonal to a drive direction (56) of the masses (30, 32). Diagonally opposing corners (86, 88) of the parallelogram arrangement (84) are coupled to the drive masses (30, 32). A spring (90) is coupled to a corner (94) and a spring (92) is coupled to a diagonally opposing corner (96) of the parallelogram arrangement. The springs (90, 92) are interconnected with a sense frame (34) surrounding the drive masses. The beams and side springs are stiff to substantially prevent in-phase motion (66) of the drive masses. However, rotationally compliant flexures (102, 104, 106, 108), allow the arrangement (84) to collapse and expand to enable anti-phase motion (60) of the drive masses.

摘要翻译： 弹簧系统（74）连接MEMS装置（72）的一对驱动块（30,32）。 弹簧系统（74）包括定向成形成平行四边形布置（84）的刚性梁（76,78,80,82）。 梁与质量块（30,32）的驱动方向（56）成对角定向。 平行四边形排列（84）的对角线对角（86,88）联接到驱动块（30,32）。 弹簧（90）联接到角部（94）并且弹簧（92）联接到平行四边形布置的对角相对的拐角（96）。 弹簧（90,92）与围绕驱动块的感测框架（34）互连。 梁和侧弹簧是刚性的，以基本上防止驱动块的同相运动（66）。 然而，旋转柔性挠曲件（102,104,106,108）允许装置（84）折叠和膨胀以使得驱动质量块能够进行反相运动（60）。