CN104955767A - 具有可离开平面运动的移动质量块的微机电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用作力传感器的微机电设备，包括移动质量块，该移动质量块通过弹簧或变形元件与一个或多个锚定区域相连，以及用于探测移动质量块的位移的探测组件，该移动质量块具有外部框架和内部体，该外部框架和内部体通过至少两个固定于外部框架的不同两侧并形成解耦弹簧的柔性部分相连。

Description

具有可离开平面运动的移动质量块的微机电装置
技术领域
本发明涉及一种微机电系统，或称为MEMS，尤其涉及一种力传感器型的微机电结构，其中形成力传感器的可变形元件和测量仪受到保护而免于因施于力传感器上的强机械力造成的破损。
本发明特别应用于，例如，加速计、陀螺仪、和磁力计，或甚至是压力传感器，和更广泛的任何具有可根据力产生位移的部分，以实现对多种性质的力进行测量的装置。
背景技术
自从精密刻蚀和生长技术投入使用，特别是，在微电子中的应用的出现，制造微米级和纳米级的电机或传感器的可能成为现实。这种装置由于其多种应用，在传感器领域，也同样在发射器、致动器、或被动器件中引起了人们的极大兴趣。它们例如被用于汽车产业、航空、或手机，以替代更庞大的肉眼看见的装置。
在微机电传感器中，力传感器，例如加速计、陀螺仪、或磁力计，通常包括移动质量块，和用于测量该移动质量块在力的影响下的位移的探测组件。
如图1所示，力传感器的移动质量块1通常以一层半导体材料，特别是硅的形式出现，具有十或数十微米的厚度，并通过元件2维持在基底5上方，元件2可以是柔性的或围绕旋转轴可扭转变形。变形元件2通常被称为弹簧，最好是水平地位于移动质量块1的侧面的一端。弹簧2的两端与贴附连接于基底上的固定锚定区域4相连。现在定义如图1所示的三个轴x、y、z，x轴沿移动质量块1的旋转轴指向，y轴沿移动质量块1在静止状态的平面指向并垂直于x轴，z轴垂直于移动质量块1在静止状态所定义的平面，从基底5指向移动质量块1。有利地，这种类型的设备形成在绝缘体上硅薄膜(silicon-on-insulator，SOI)型的基底上，电绝缘氧化层6将蚀刻有移动质量块1的硅层与基底5分离。
移动质量块的运动的探测器通常是电容式系统的形式，其中移动质量块的位移使电容系统的两个电极彼此远离或接近对方，从而导致气隙的变化，并从而导致系统的电容变化。文件US4736629示出了这类探测器的一个例子。作为一种变形，如图1所示，存在使用一个或多个对移动质量块1的位移的压力和拉力敏感的压阻式测量仪3。在两种情况下，力传感器的灵敏度是由移动质量块允许的位移的幅度，和对移动质量块的运动的探测器的配置决定的。使用机械谐振器作为应力测量仪也是可行的，谐振器的谐振频率根据施于其上的应力变化。
有利地，压阻式测量仪3以能尽可能多地增加施于测量仪3的压力和拉力的方式放置。这样的操作旨在增加力传感器的检测灵敏度。
事实上，测量仪3中压缩/拉伸变形所产生的应力引起了测量仪3的与压力成正比的阻力变化。通过对压阻式测量仪3施加电压，可以检测相关的电阻变化，该变化由移动质量块1的位移引起，与其变形成正比。由于施于移动质量块1上的外力造成的移动质量块1的位移，使用压阻式测量仪能够通过测量电阻变化得到力的值。电阻变化每单位的力越大，微机电力传感器越敏感。
使用具有能在平面外位移的移动质量块的压阻式测量仪3的力传感器，例如文件FR2954505和FR2941533中描述的，如图1所示，自然地启示了将压阻式测量仪3与移动质量块的上和/或下表面沿z轴对齐，可在锚点附近施加最大的按压和拉伸而不会超过断裂阈值。
然而，移动质量块1也可能受沿x轴和/或y轴的平面的机械应力产生位移。这种位移可能会导致应力测量仪3的不可逆转的变形，从而使力传感器无法使用。为了克服这个缺点，如专利FR2941533提出的，最好通过将柔性变形元件结合于扭转变形元件2，把移动质量块1的位移限制在x轴和y轴定义的平面上，这两种类型的可变形元件围绕x轴变形。事实上，扭转变形元件对沿x轴的位移具有良好抗力，而对沿y轴的位移抗力较弱。同时，柔性元件对沿y轴的位移具有良好的抗力，而对沿x轴的位移抗力较弱。因此，这两种类型的可变形元件2对沿x轴和y轴的位移提供互补的抗性，能够保护应力测量仪3。
然而，这样的组合变形元件的缺点是不允许同时优化测量范围和机械范围。测量范围指的是传感器能够检测的所有力的值，机械范围指的是移动质量块静止时的范围之外的值，典型的例子是静止在基底上。故而测量范围包括在机械范围内。理想情况下，机械范围比测量范围大几十个百分点。
在结合柔性和扭转变形元件的情况下，机械敏感度低，这样机械范围远远大于测量范围，两者之间的比率范围通常是10。
为了更好地匹配两个范围，有两种可能的解决方案。
第一个解决方案包括使基底接近移动质量块，而其他所有条件都相同，降低机械范围。这可以通过减少与蚀刻有移动质量块的与基底分离的氧化层的厚度来完成。然而这第一个解决方案是不够的，因为存在下限，对于300nm的厚度，低于这个厚度就很难通过化学技术释放氧化层，且使移动质量块与基底结合的风险大大增加。
第二个使测量范围更接近机械范围的解决方案是提高机械敏感度。后者称为Sm，对应移动质量块在每单元力下沿z轴的最大位移。该变量可以根据施加于移动质量块的力F，移动质量块的重心和旋转轴之间的距离Dg，移动质量块的长度L，和可变形元件的刚性K，通过以下关系式表示：
S m = FD g L K
为了增加机械敏感度、可以增加移动质量块的长度，不仅将旋转轴与移动质量块的重心拉开，从而增大Dg。尽管如此，从而获得的机械敏感度的增加不足以使两个范围匹配。
其他增加机械敏感度的方法是减少变形元件的刚性。现在，在同维度的柔性变形元件的刚性大于扭转变形元件的刚性。因此需要选择扭转变形元件以增加力传感器的移动质量块的机械灵敏度。这种方法所带来的缺点是应力测量仪受到沿y轴的压力，这可能造成不可逆转的损伤。
本领域技术人员似乎意识到没有解决方案允许在能在平面外位移的力传感器中使用低刚性的变形元件，最好是扭转元件，这提供了一种机械敏感度，使得机械范围足够接近测量范围，同时保护测量仪对抗施加于移动质量块的横向力引起的，也就是说，在移动质量块上的x-y平面，主要是沿y轴的机械压力。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种力传感器，该力传感器具有能离开由x轴和y轴定义的平面进行位移，在由x轴和y轴定义的平面内抵抗压力的移动质量块，并具有高机械灵敏度。
为实现这一目的，本发明旨在自半导体基底上形成具有沿x轴和y轴定义平面的层，垂直于所述层的轴定义为z轴的微机电设备，该设备包括：
至少一个固定于基底的锚定区域，
至少一个移动质量块，能够通过围绕沿x轴指向的旋转轴旋转，沿z轴离开基底平面移动，
至少一个可变形元件，该可变形元件将移动质量块连接至锚定区域，和
至少有一个用于探测移动质量块的位移的探测组件。
这个设备的移动质量块具有两个部分，第一部分形成支撑结构，通过可变形元件连接到锚定区域，和形成移动质量块的主体的第二部分。第一和第二部分通过至少两个形成解耦弹簧并固定于第一部分的两个不同侧面的柔性部分相连。该装置还包括至少一个主体和基底之间的结合区域，形成阻挡部限制移动质量块的主体的位移。
利用解耦弹簧使形成移动质量块的主体和支撑结构相连，能够通过支撑结构离开平面的位移减弱主体在平面内的位移。进一步地，主体的质量大于支撑结构，有利地，明显更大，具有比支撑结构更大的惯性。由此，施加于移动质量块的力主要作用于移动质量块的主体。
因此，沿y轴施加于设备的力在移动质量块的平面内引起主体相对于移动质量块的支撑结构位移。这种主体相对于支撑结构的位移特别是由于柔性部分，或解耦弹簧的弹性变形。柔性部分具有弹性阈值和破裂阈值，阻挡部被放置在与移动质量块的主体没有达到两个阈值的距离。换句话说，形成阻挡部的区域在解耦弹簧超出其准线性弹性状态之前和在弹簧的不同分支相互邻接之前是有效的。由此能够保护检测移动质量块的运动的组件，该组件只能承受有限的变形幅度。
因此，超过给定幅度的外力，施加于移动质量块的平面，尤其是沿y轴施加的情况下，主体在移动质量块的平面内沿y轴移动，直到接触阻挡部。在这种情况下，由于这种在外力作用下的运动的碰撞被阻挡部吸收。对应较低的施加于移动质量块的平面的，尤其是沿y轴施加的外力的幅度，移动质量块移动一点，或不移动，所有与施加于设备的外力相关的能量在锚定区域抵消。
在实践中，可以考虑许多用于设置移动质量块的支撑结构和主体的几何图形。因此，支撑结构可以形成围绕主体的外部框架，而主体形成移动质量块的内部体。相反的，也可以将主体设置在支撑结构的外围，然后形成一个中央梁，而主体分布在中央梁周围。
有利地，将移动质量块连接到锚定区域的可变形元件可从扭转变形元件中选择，以提供较低的刚性并增加机械力传感器的敏感度。由此，根据本发明的设备保证力传感器的机械灵敏度高，并在由x轴和y轴定义的平面上，主要是沿y轴的机械压力下保护应力测量仪。
可以设想各种几何图形的解耦弹簧。在每种情况下，解耦弹簧提供沿z方向的高刚性，从而使主体和支撑结构的具有相同的幅度地沿z方向的同步运动。换句话说，柔性部分沿z的刚性使主体和支撑结构基本维持在同一平面。另一方面，解耦弹簧也在x轴和y轴定义的平面内，特别是沿y轴提供低刚性，允许主体在平面内相对于支撑结构运动。柔性部分提供的解耦，或解耦弹簧，因此包括有选择地分配施加于移动质量块的外力。特别地，外力沿z的分量施加于移动质量块不使柔性部分产生变形，而外力沿x和y的分量施加于移动质量块能是柔性部分产生变形。
因此，根据一个实施例，所述柔性部分沿y轴相互间隔的距离大于移动质量块的内部体沿y轴方向的长度的一半。
这种柔性部分或解耦弹簧之间的间距使得主体和支撑结构永久保持在同一平面内。
根据一个实施例，至少两个柔性部分沿x轴延伸超过移动质量块块宽度的一半。
这种情况涉及柔性部分或解耦弹簧的长度能够沿y轴降低刚性，而没有显著降低解耦弹簧的沿x方向的刚性。
不同几何图形的满足上述规定的柔性部分均可构成解耦弹簧。
因此，柔性部分可以使柔性变形梁。这个简单的几何形状能便于形成具有维度的梁，提供沿z轴的高刚性，和沿y轴的低刚性。这样的梁沿x轴也具有高刚性。
根据特定的实施例，柔性部分包括大量相互具有非零角的连续片段。
这种柔性部分或解耦弹簧是有利的，因为他们可以进一步减少弹簧的沿易磁化方向，特别是沿y方向的刚性，同时保持沿z轴的高刚性，并在较小的程度上，沿x轴。
根据一个实施例，设备包括至少四个柔性部分，该柔性部分两两相对设置。这样的几何形状可以使解耦沿y轴尽可能对称，从而产生更均匀分布的压力和更好的抗温度变化。
阻挡部固定于基底并在移动质量块的内部体的对面，以避免达到柔性部分的断裂点的距离放置，甚至，有利地，柔性部分的弹性限度，可以以不同的方式形成。
因此，根据一个实施例，根据本发明的设备包括至少一个形成移动质量块的主体的阻挡部的区域，该阻挡部设置在移动质量块的相对于锚定区域的一侧的前方。
还可以考虑以不同形状形成阻挡部。
因此，根据第一个具体实施例，该设备可以包括至少一个形成移动质量块的主体的阻挡部的区域，该阻挡部为固定在基底上并配适于所述移动质量块的主体的凹陷部的台柱。
根据第二个具体实施例，阻挡部在俯视图可以为T形。
根据另一个实施例，阻挡部的侧面具有凸出部。
阻挡部侧面的凸出部和移动质量块的凸出部的存在，可以减少移动质量块和阻挡部之间的接触表面，从而减小结合风险，同时最大化相互作用元件的坚固性。因此，阻挡部侧面和移动质量块侧面的相对的凸出部能以较少损害的方式分配机械冲击的能量，以使力传感器完整。
可以考虑各种设置形成用于移动质量块的内部体的阻挡区域的阻挡部的实施例。
在第一种情况中，移动质量块的主体能够具有形状与阻挡部大致互补的凹陷部。换句话说，阻挡部固定于基质，并结合于移动质量块内的用于收容阻挡部的腔室。有利地，凸出部可以位于侧面或与凹陷部相反的表面，尽可能提供足够阻挡部和移动质量块接触的空间。从而提供了良好应力分布，其限制了结合风险和出现碎片的风险。
作为一种变形，在另一种情况下中，也可以形成固定贴附于移动质量块的阻挡部，并从主体突起，以取代形成在基底的固定部分的凹陷部。可以给阻挡部这样的结构，使得即使在阻挡部固定于基底而离开移动质量块的主体时仍具有凸出部。
为了引导移动质量块沿z轴运动和减少沿x轴的机械压力的冲击，根据本发明的设备可以包括形成相对于所述移动质量块的侧面设置的侧面阻挡部的区域。
有利地,形成侧面阻挡部的区域具有圆形突起，以更好地分配与移动质量块碰撞的力，从而避免其破损。
为了同时沿x轴和y轴保护机械应力测量仪，可以将至少两个柔性部分或解耦弹簧沿垂直方向设置，至少第一个柔性部分沿x轴指向，至少第二个柔性部分沿y轴指向。
附图说明
本发明的其它特征和优点将参照附图通过以下的描述变得清楚，此描述仅为了提供信息的目的，且不以任何方式加以限定，其中：
图1A和图1B为相关技术的具有离开平面的位移的力传感器的俯视图和侧视图；
图2为第一个实施例的具有离开平面的位移的力传感器的俯视图；
图3为第二个实施例的具有离开平面的位移的力传感器的俯视图；
图4为第二个实施例的结合于具有离开平面的位移的力传感器的解耦弹簧的俯视图；
图5为第三个实施例的具有离开平面的位移的力传感器的俯视图；
图6为第四个实施例的具有离开平面的位移的力传感器的俯视图；
图7为第五个实施例的具有离开平面的位移的力传感器的俯视图；及
图8为第六个实施例的具有离开平面的位移的力传感器的俯视图。
图中的特定元件被放大以便于理解，故有可能超出规格。
具体实施方式
下面将描述一种形成具有离开平面的位移的力传感器的微机电设备，能够增加机械敏感度，同时保护应力测量仪，用于测量移动质量块的位移，对抗在由x轴和y轴形成的平面内由于动移动质量块的不必要的运动产生的机械压力。作为参考，“离开平面”的位移指沿z轴的位移，而“在平面内”的位移指发生在有x轴和y轴定义的平面内的位移。
如图2所示，本发明包括至少一个锚定区域4，通过对压力和拉力敏感的应力测量仪3连接和扭转变形元件10与移动质量块相连，该移动质量块可分为两个部分：第一个部分或支撑结构，由外部框架8构成，和第二部分或移动质量块的主体，由较低体11形成。内部体11的质量超过移动质量块的总质量的一半。因此内部体11的惯性大于外部框架8。这两个部分通过至少两个称为解耦弹簧7的柔性变形元件相互连接。解耦弹簧7被配置以允许在平面内通过外部框架8减弱内部体11的运动；而牢固地捆绑这两个部分的离开平面的运动。因此，外部框架8和内部体11基本永久地维持在同平面，但在这同一平面内，内部体11的位移和外部框架8的位移可能不同。
如图2所示，根据本发明的力传感器，在相对包括锚定区域4和扭转变形元件10的一端，形成阻挡部9的区域，使得移动质量块的内部体11由于沿y轴施加于平面内的高幅度的外力作用而进行接触。阻挡部9包括基底的锚定4，并且可以为不同的形状。在图2中，阻挡部9在俯视图中为T形，但其他几何图形可以作为阻挡部9。在图7中，阻挡部9设置在移动质量块的内部体11形成的凹陷部。然而，也可以将阻挡部设置在对向移动质量块的内部体的一侧，而不在移动质量块的内部体上形成凹陷部。
当具有大于阙值的幅度的外力在平面内施加于系统时，内部体11与阻挡部9接触，取决于设备的几何属性，尤其是内部体11的质量、解耦弹簧7的刚性，和内部体11与阻挡部9隔开的距离。在这种情况下，解耦弹簧7被沿y轴绷紧到设备的几何形状允许的最大值，大部分与沿y轴施加于设备的外力相关的能量被内部体11和阻挡部9之间的碰撞抵消。外部框架8可以进一步受沿y轴施加于设备的外力的影响，抵消部分由锚定区域4引入的能量。然而，沿y轴施加于设备的外力的影响对外部框架8而言比对内部体11轻微。
解耦弹簧7具有弹性限度，超过这个限度的柔性变形是不可逆转的，和一个断裂点，超过这个点的解耦弹簧9会断裂。阻挡部9被设置与移动质量块的内部体11相间隔，使得解耦弹簧7的柔性变形低于断裂点，有利地，低于弹性极限。从而延长力传感器的寿命。
本领域技术人员能够将同样的原则应用于保护受沿x轴施加于设备的外力的力传感器。
在图2的实施例中，解耦弹簧7为柔性变形梁。解耦弹簧7设置在内部体11的不同侧，有利地，沿x轴和y轴分别间隔一定的距离，防止解耦弹簧7的扭转变形。有利地，这个距离对应于移动质量块的内部体11的总长度的至少一半。事实上，差调整定位的解耦弹簧7，也就是解耦弹簧7彼此太接近或安排在内部体11的同一侧，将使得内部体11和外部框架8的离开平面的运动的减弱，因此改变应力测量仪3的所有位移测量。根据如图2所示的实施例，根据本发明的力传感器具有四个解耦弹簧7，两两相对设置，因此更牢固地将外部框架8捆绑于内部体11，继而外部框架8和内部体11大致永久地维持在同一平面。内部体11和外部框架8之间可设置多个解耦弹簧7，这些弹簧可以不相对设置。
图3示出了根据本发明的力传感器的另一个实施例，尤其不同于图2的实施例，解耦弹簧117被结构为相互分段连接以形成S波，使柔性部分117具有锯齿形状。解耦弹簧117设置在移动质量块的内部体111的相对的两侧。解耦117年弹簧的俯视图如图4所示。
如图3和图4所示的解耦弹簧117的优点是具有在平面内沿y轴变形的低刚性和沿x轴或z轴变形的高刚性。
如图3所示,解耦弹簧117沿x轴长度大于移动质量块的内部体111宽度的一半。这能确保在沿y轴提供优化的自由柔性变形时的有效解耦。
如图3所示的外部框架18的形状与如图2所示的外部框架8的不同。本领域技术人员能够选择多种不同形状的外部框架，只要它的质量百分比小于移动质量块的总质量的50％，尤其是，外部框架的质量明显小于移动质量块的内部体的质量。
如图3所示的力传感器具有突起139形式的侧面阻挡部，靠近锚定区域14，对向的移动质量块的侧面设置。侧面阻挡部139可用于引导移动质量块，进一步限制沿x轴的位移。同样地，突起形式的附加阻挡部129可在阻挡部119的任意一侧，对向锚定区域14的一端设置。附加阻挡部129对移动质量块的内部体111形成沿y轴的明显位移的额外保护。
如图3所示，有利地，阻挡部119包括凸出侧面。在这个实施例中，形成移动质量块内部体111的凹陷部的形状与阻挡部119大致互补。在图3中，阻挡部119的凸出部不与形状互补的凹陷部相对，但根据其他实施例，也可以相对。在阻挡部119和相对的移动质量块的侧面利用凸出部，能避免移动质量块的内部体111在沿y轴的位移时产生的，移动质量块对阻挡部119的冲击造成的损伤。
根据具体的实施例，如图5所示，一对或多对沿x轴和y轴指向的解耦弹簧可以被组合以允许对同时发生在平面内的沿x轴和y轴的位移解耦。有利地，阻挡部229相对地设置在移动质量块的两个相邻的侧面。
图6示出了可二选一地使用不同类型的两个弹簧337和307的实施例，也就是说，弯曲梁307，将移动质量块的内部体311连接至移动质量块的靠近该内部体311的一端的外部框架38，移动质量块接近311年底内部体的移动质量块，与锚定区域34相对；和称为“手风琴弹簧”的解耦弹簧337。解耦弹簧337以至少四段相连以形成钻石结构的形式出现，由相对的两端连接，一边是外部框架38，另一边是移动质量块的内部体311。“手风琴”解耦弹簧337被配置以使内部体311和外部框架38的沿y轴的连接是一致的。
图7提供了根据本发明的第五个力传感器的实施例，其中移动质量块的内部体411的沿y轴的两端通过“手风琴“解耦弹簧437与外部框架48相连。固定于基底的台柱形阻挡部429被设置于移动质量块的内部体411形成的凹陷部。
另一种结构如图8所示，其中主体51和支撑结构58的相对定位与图2的实施例相反。更具体地，支撑结构55以垂直于横梁56延伸的中央梁58的形式出现，其本身与锚定区域4相连。主体51围绕中央梁58分布，并具有两个侧面部分52和53，其相对的两端通过横向部分54与锚定区域4相连。弹簧57对称分布在沿中央梁58的表面，并将该中央梁连接至主体的侧面部分52和53。在图2的实施例中，阻挡部9包含朝向基底的锚定区域4，并被设置于移动质量块的主体51形成的横梁54的凹陷部。当然，对主体的中央或边缘的定位可适用于上述不同的实施例。
因此，上述发明提供了以下优点：
在平面内的机械压力下保护具有离开平面的位移的力传感器的应力测量仪；
保证力传感器的机械灵敏度高；
允许形成移动质量块的内部体和外部框架的离开平面的联合运动，二者永久地大致维持在同一平面；和
由于解耦弹簧允许在平面内的内部体相对于外部框架位移，通过移动质量块的外部框架减弱内部体在平面内的位移。

Claims (15)

1.一种形成自半导体基底的微机电设备，所述基底具有沿x轴和y轴定义平面的层，垂直于所述层的轴定义为z轴，所述设备包括：
至少一个锚定区域(4、14、24、34、44)，所述锚定区域相对所述基底固定；
至少一个移动质量块，所述移动质量块能够通过绕沿x轴指向的旋转轴旋转，沿z轴离开基底平面；
至少一个变形元件(10、110、210、310、410)，所述变形元件(10、110、210、310、410)将所述移动质量块连接至所述锚定区域(4、14、24、34、44)；和
至少一个探测所述移动质量块的位移的探测组件(3)，其特征在于，
所述移动质量块具有形成支撑结构(8、18、28、38、48)的第一部分以及形成移动质量块的主体(11、111、211、311、411)的第二部分，所述第一部分(8、18、28、38、48)通过变形元件(10、110、210、310、410)与所述锚定区域相连，所述第一部分与第二部分(11、111、211、311、411)通过至少两个柔性部分(7、117、217、227、307、337、437)相连，所述柔性部分形成固定于所述第一部分(8、18、28、38、48)的不同两侧的解耦弹簧，所述第二部分包括至少一个使所述第二部分和所述基底之间配合的区域，形成限制所述移动质量块的第二部分(11、111、211、311、411)相对于所述锚定区域移动的阻挡部(9、119、229、309)。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一部分形成围绕构成所述移动质量块的主体的第二部分的框架。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，形成所述移动质量块的主体的第二部分设置于所述第一分部的边缘。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述柔性部分(7、117)沿y轴相互间隔的距离大于所述移动质量块的内部体(11、111)沿y轴方向的长度的一半。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述柔性部分(7、307)为柔性变形梁。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述柔性部分(117、217、227、337、437)包括多个相互具有非零角的连续片段。
7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备包括至少四个柔性部分(7)，所述柔性部分(7)两两相对设置。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的设备，其特征在于，所述移动质量块的主体(11、111、211、311)的形成阻挡部(9、119、229、309)的区域设置在所述移动质量块的位于所述锚定区域(4、14、24、34)的对面的一侧的前方。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的设备，其特征在于，所述移动质量块的主体(411)的形成阻挡部(429)的区域为固定在所述基底上并配适于所述移动质量块的主体(411)的凹陷部内的台柱。
10.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述阻挡部(9、119、309)在俯视图中呈T形。
11.根据权利要求8-10中任意一项所述的设备，其特征在于，所述阻挡部(119)的侧面具有凸出部。
12.根据权利要求8-11中任意一项所述的设备，其特征在于，所述移动质量块的主体(11、111、311、411)具有基本上与所述阻挡部(9、119、309、429)互补的凹陷部。
13.根据权利要求8-11中任意一项所述的设备，其特征在于，形成侧面阻挡部的所述区域(139)相对于所述移动质量块的侧面设置。
14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，形成所述侧面阻挡部的所述区域(139)具有圆形的突起。
15.根据权利要求1-14中任意一项所述的设备，其特征在于，所述设备包括至少一个沿x轴的第一柔性部分(217)和至少一个沿y轴的第二柔性部分。
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