电容式MEMS加速度计制造技术

本发明专利技术提供一种电容式MEMS加速度计，其包括：MEMS器件，其包括第一差分电容、第一焊盘、第二差分电容、第二焊盘，第一差分电容的第二端和第二差分电容的第二端耦接至被施加第一交流信号的第一节点；处理电路，其包括第三焊盘、第三焊盘隔离部件、第四焊盘、第三焊盘隔离部件、耦接于第三焊盘的第一补偿电容、耦接于第四焊盘的第二补偿电容、耦接于第三焊盘和第四焊盘的检测电路，其中第一焊盘与第三焊盘耦接，第二焊盘与第四焊盘耦接，第三焊盘隔离部件、第四焊盘隔离部件、第一补偿电容的第二端和第二补偿电容的第二端耦接于第二节点，该第二节点被施加与第一交流信号同频反相的第二交流信号。这样，减少了所述检测电路的输入端的寄生电容，从而提高加速度计的灵敏度。从而提高加速度计的灵敏度。从而提高加速度计的灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
电容式MEMS加速度计


[0001]本专利技术涉及MEMS(Micro
‑
Electro
‑
Mechanical System，微机电系统)器件领域，尤其涉及一种电容式MEMS加速度计。

技术介绍

[0002]由于制造工艺等原因，电容式MEMS器件的输出端不可避免的会有寄生电容。该寄生电容会增加电路噪声，降低电容式加速度计的灵敏度。
[0003]因此，亟需提出一种新的技术方案来解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的之一在于提供一种电容式MEMS加速度计，可以减少了检测电路的输入端的寄生电容，从而提高加速度计的灵敏度。
[0005]为解决上述问题，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供一种电容式MEMS加速度计，其包括：MEMS器件，其包括第一差分电容、与第一差分电容的第一端耦接的第一焊盘、与第一焊盘间隔设置的第一焊盘隔离部件、第二差分电容、与第二差分电容的第一端耦接的第二焊盘、与第二焊盘间隔设置的第二焊盘隔离部件，第一差分电容的第二端和第二差分电容的第二端耦接至第一节点，该第一节点被施加第一交流信号；处理电路，其包括第三焊盘、与第三焊盘间隔设置的第三焊盘隔离部件、第四焊盘、与第四焊盘间隔设置的第三焊盘隔离部件、其第一端耦接于第三焊盘的第一补偿电容、其第一端耦接于第四焊盘的第二补偿电容、耦接于第三焊盘和第四焊盘的检测电路，其中第一焊盘与第三焊盘耦接，第二焊盘与第四焊盘耦接，第三焊盘隔离部件、第四焊盘隔离部件、第一补偿电容的第二端和第二补偿电容的第二端耦接于第二节点，该第二节点被施加与第一交流信号同频反相的第二交流信号。
[0006]与现有技术相比，本专利技术具有如下技术效果：
[0007]本专利技术利用第三焊盘和第四焊盘的寄生电容对共模电容进行补偿，这样不仅可以减小了第一补偿电容和第二补偿电容的电容，还可以降低检测电路的输入端的寄生电容，从而提高加速度计的灵敏度。
【附图说明】
[0008]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0009]图1为电容式MEMS加速度计的电路示意图；
[0010]图2为图1中的电容式MEMS加速度计的差分电容和模数转换器中的输入级的单边等效电路；
[0011]图3为图1中的电容式MEMS加速度计的共模电容引入的共模电流流入模数转换器中的输入级的电路示意图；
[0012]图4为通过在模数转换器的输入级外挂的补偿电容来抵消电容式MEMS加速度计的共模电流的电路示意图；
[0013]图5为只有代表加速度信号的差分小信号电流流入模数转换器中的输入级的电路示意图；
[0014]图6为本专利技术的电容式MEMS加速度计在一个实施例中的电路示意图；
[0015]图7为本专利技术的电容式MEMS加速度计在另一个实施例中的电路示意图。
【具体实施方式】
[0016]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0017]此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。除非特别说明，本文中的连接、相连、相接的表示电性连接的词均表示直接或间接电性相连。
[0018]在本专利技术中，除非特别说明，本文中的连接、相连、相接、耦接等表示电性连接的词均表示直接或间接电性相连。例如，A与B相连，可以是A与B直接连接，也可以是A与B通过中间媒介间接相连，所述中间媒介可以是基本电气元件(电阻、电容、电感、开关、晶体管等)，也可以是具有一定功能的电阻，比如滤波器、放大器等。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0019]图1为电容式MEMS加速度计的电路示意图。如图1所示的，所述电容式MEMS加速度计包括MEMS器件110和处理电路120。
[0020]所述MEMS器件110包括第一差分电容C0p、与第一差分电容C0p的第一端耦接的第一焊盘111、与第一焊盘111间隔设置的第一焊盘隔离部件113、第二差分电容C0n、与第二差分电容C0n的第一端耦接的第二焊盘112、与第二焊盘112间隔设置的第二焊盘隔离部件114。第一差分电容C0p的第二端和第二差分电容C0n的第二端耦接至第一节点A。该第一节点A被施加第一交流信号。第一焊盘111和第一焊盘隔离部件113形成第一焊盘111的寄生电容Cpadp，第二焊盘112和第二焊盘隔离部件114形成第二焊盘112的寄生电容Cpadn。在图1中，寄生电容Cpadp和Cpadn也被显示在电路中。
[0021]所述处理电路120为ASIC(Application Specific Integrated Circuit，即专用集成电路)电路，其包括第三焊盘121、与第三焊盘121间隔设置的第三焊盘隔离部件123、第四焊盘122、与第四焊盘122间隔设置的第四焊盘隔离部件124、其第一端耦接于第三焊盘121的第一补偿电容Cofsp、其第一端耦接于第四焊盘122的第二补偿电容Cofsn、耦接于第三焊盘121和第四焊盘122的检测电路125。第三焊盘121和第三焊盘隔离部件123形成第三焊盘121的寄生电容，第四焊盘122和第四焊盘隔离部件124形成第四焊盘122的寄生电容。
[0022]第一焊盘111通过引线130与第三焊盘121耦接，第二焊盘112通过引线130与第四焊盘122耦接。第一焊盘隔离部件113、第二焊盘隔离部件114、第三焊盘隔离部件123、第四焊盘隔离部件124接地。第一补偿电容Cofsp的第二端和第二补偿电容Cofsn的第二端耦接
于第二节点B，该第二节点B被施加与第一交流信号同频反相的第二交流信号。所述MEMS器件110设置于第一芯片上，所述处理电路120设置于第二芯片上。本文中的焊盘，也可以被称为垫片、PAD。
[0023]所述检测电路125包括模数转换器ADC，所述模数转换器ADC包括作为输入级的信号放大器。所述信号放大器也可以设置于所述模数转换器ADC的前方。
[0024]所述MEMS器件110包括有能够活动的质量块，基于所述质量块形成第一差分电容C0p和第二差分电容C0n，第一差分电容C0p和第二差分电容C0n组成差分电容对。所述质量块移动后，第一差分电容C0p和第二差分电容C0n的电容发生相反的变化，基于第一差分电容C0p和第二差分电容C0n的电容差确定所述差分电容对的电容。在有加速度作用于时，所述质量块移动，使得第一差分电容C0p和第二差分电容C0n的电容发生相反的变化，进而使得所述差分电容组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电容式MEMS加速度计，其特征在于，其包括：MEMS器件，其包括第一差分电容、与第一差分电容的第一端耦接的第一焊盘、与第一焊盘间隔设置的第一焊盘隔离部件、第二差分电容、与第二差分电容的第一端耦接的第二焊盘、与第二焊盘间隔设置的第二焊盘隔离部件，第一差分电容的第二端和第二差分电容的第二端耦接至第一节点，该第一节点被施加第一交流信号；处理电路，其包括第三焊盘、与第三焊盘间隔设置的第三焊盘隔离部件、第四焊盘、与第四焊盘间隔设置的第四焊盘隔离部件、其第一端耦接于第三焊盘的第一补偿电容、其第一端耦接于第四焊盘的第二补偿电容、耦接于第三焊盘和第四焊盘的检测电路，其中第一焊盘与第三焊盘耦接，第二焊盘与第四焊盘耦接，第三焊盘隔离部件、第四焊盘隔离部件、第一补偿电容的第二端和第二补偿电容的第二端耦接于第二节点，该第二节点被施加与第一交流信号同频反相的第二交流信号。2.根据权利要求1所述的电容式MEMS加速度计，其特征在于，第一焊盘隔离部件和第二焊盘隔离部件耦接至地，或者耦接至第二节点。3.根据权利要求1所述的电容式MEMS加速度计，其特征在于，所述MEMS器件设置于第一芯片上，所述处理电路设置于第二芯片上，第一补偿电容和第二补偿电容设置于第二芯片内，第一焊盘通过引线与第三焊盘耦接，第二焊盘通过引线与第...

【专利技术属性】
技术研发人员：马瑞菲，
申请(专利权)人：美新半导体天津有限公司，
类型：发明
国别省市：