当前位置:首页专利查询意法半导体股份有限公司专利正文

　　本公开的实施例涉及按钮设备、输入设备以及电子装置。一种按钮设备包括MEMS传感器，MEMS传感器包括MEMS应变检测结构和可变形基板，可变形基板被配置为响应于外力而经历变形，MEMS应变检测结构包括：移动元件；第一锚固件和第二锚固件，第一锚固件和第二锚固件二者相对于可变形基板是刚性的，并且第一锚固件和第二锚固件二者被配置为响应于外力而在移动元件上位移以及生成变形力；以及定子元件，电容耦合到移动元件，移动元件的位移导致在移动元件与定子元件之间的电容变化，MEMS传感器被配置为基于电容变化来生成检测信号。利用本公开的实施例，提供了具有低功耗、完全耐水或其他液体、可以用于小尺寸的电子设备等有益效果的MEMS设备。的MEMS设备。的MEMS设备。

　　[0001]本公开涉及一种防水MEMS(微机电系统)按钮设备、包括该MEMS按钮设备的输入设备，以及电子装置。具体地，下文中参考按钮，该按钮可以由用户操作以生成由电子装置用于其操作的电信号。

　　[0002]众所周知，用于便携式电子装置(诸如智能电话和智能手表)的输入设备(诸如键、按钮或开关)通常是使得用户能够向便携式电子装置提供信号的物理触摸元件。比如，当处于待机模式时，施加在智能电话的按钮上的压力使得用户能够重新激活其屏幕。[0003]已知输入设备包括应变传感器，其利用不同的物理原理来检测由用户所发布的命令。例如，已知应变传感器是压阻传感器，其通过由在输入设备本身上施加外力(例如，按钮上的压力)引起的电阻变化来检测用户命令。[0004]当前，越来越希望输入设备不渗透流体(通常为水)，以防止便携式电子装置由于流体的浸润而发生故障，或例如在进行水上运动时使得该装置能够在水下使用。[0005]为此，现有防水输入设备提供有在便携式电子装置的组装期间集成的密封元件(例如，O形环)，其

　　1.一种按钮设备，其特征在于，包括MEMS传感器，所述MEMS传感器包括MEMS应变检测结构和可变形基板，所述可变形基板被配置为响应于外力而经历变形，所述MEMS应变检测结构包括：移动元件；第一锚固件和第二锚固件，所述第一锚固件和所述第二锚固件二者相对于所述可变形基板是刚性的，并且所述第一锚固件和所述第二锚固件二者被配置为响应于所述外力而在所述移动元件上位移以及生成变形力；以及定子元件，电容耦合到所述移动元件，所述移动元件的位移导致在所述移动元件与所述定子元件之间的电容变化，所述MEMS传感器被配置为基于所述电容变化来生成检测信号。2.根据权利要求1所述的按钮设备，其特征在于，所述移动元件包括：梁，被配置为响应于所述变形力而围绕旋转轴线旋转，所述梁具有第一半梁和第二半梁；第一臂，在所述第一半梁与所述第一锚固件之间延伸，并且所述第一臂将所述第一半梁与所述第一锚固件耦合；第二臂，在所述第二半梁与所述第二锚固件之间延伸，并且所述第二臂将所述第二半梁与所述第二锚固件耦合，所述第一臂和所述第二臂彼此处于偏心位置，并且在受到所述变形力时，所述第一臂和所述第二臂在所述梁上生成扭矩。3.根据权利要求2所述的按钮设备，其特征在于，所述定子元件包括第一电极和第二电极，所述第一电PP电子极和所述第二电极分别面向、并且分别电容耦合到所述第一半梁和所述第二半梁。4.根据权利要求3所述的按钮设备，其特征在于，所述移动元件包括：第一框架结构，相对于所述第一半梁是刚性的，并且所述第一框架结构包围所述定子元件的所述第一电极；以及第二框架结构，相对于所述第二半梁是刚性的，并且所述第二框架结构包围所述定子元件的所述第二电极。5.根据权利要求4所述的按钮设备，其特征在于，所述第一框架结构和所述第二框架结构包括：相应纵向侧，被布置为平行于所述梁并且相对于所述梁对称；以及相应横向侧，在横向于所述纵向侧的方向上延伸，其中所述第一框架结构和所述第二框架结构限定第一开口和第二开口，所述第一开口和所述第二开口被配置为包围所述第一电极和所述第二电极。6.根据权利要求5所述的按钮设备，其特征在于，所述定子元件包括：第三电极和第四电极，所述第三电极和所述第四电极被布置在所述第一开口和所述第二开口中，并且所述第三电极和所述第四电极在横向上分别与所述第一电极和所述第二电极相邻以及平行，所述第三电极和所述第四电极分别直接面向、并且分别电容耦合到所述纵向侧。7.根据权利要求1所述的按钮设备，其特征在于，所述移动元件包括第一振荡元件，所述第一振荡元件包括：第一测量柔性臂和第二测量柔性臂，每个测量柔性臂具有第一端和第二端，所述第一测量柔性臂和所述第二测量柔性臂电容耦合到所述定子元件，并且所述第一测量柔性臂和所述第二测量柔性臂被配置为在测量谐振频率处振荡；第一测量连接臂和第二测量连接臂，所述第一测量连接臂将所述第一测量柔性臂的所述第一端和所述第二测量柔性臂的所述第一端耦合在一起，并且所述第二测量连接臂将所述第一测量柔性臂的所述第二端和所述第二测量柔性臂的所述第二端耦合在一起，从而形成测量窗口；以及第一测量锚固臂和第二测量锚固臂，各自在所述第一测量连接臂和所述第二测量连接臂中的相应一个测量连接臂与相应锚固件之间延伸。8.根据权利要求7所述的按钮设备，其特征在于，所述定子元件包括：第一测量驱动电极和第二测量驱动电极，分别面向、并且分别电容耦合到所述第一测量柔性臂和所述第二测量柔性臂；以及至少一个测量电极，面向、并且电容耦合到所述第一测量柔性臂和所述第二测量柔性臂中的至少一个测量柔性臂。9.根据权利要求8所述的按钮设备，其特征在于，所述测量电极被布置在所述测量窗口中，并且所述第一测量驱动电极和所述第二测量驱动电极被布置在所述测量窗口外，并且所述第一测量驱动电极和所述第二测量驱动电极各自面向所述第一测量柔性臂和所述第二测量柔性臂中的相应一个测量柔性臂。10.根据权利要求8所述的按钮设备，其特征在于，所述MEMS应变检测结构包括正自维持谐振反馈回路，所述正自维持谐振反馈回路包括所述移动元件和驱动级，所述驱动级具有耦合到所...