TWI531805B - 磁力計 - Google Patents

Description

磁力計

本發明是關於一種微型磁力計，特別是關於一種可同時量測三軸磁量的微型磁力計。

微型磁力計是一種廣泛應用在例如智慧型手機、穿戴型裝置及物聯網裝置(Internet of Things-IOT-devices)的元件。微型磁力計也可以應用在其他工程、科學及工業領域。為在現代的應用上提供磁力量測的功能，微型磁力計必須高度集積化，低耗電且能提供正確的磁力/磁場量測。

在各種微型磁力計中，應用羅倫茲力(the Lorentz forces)原理製作的磁力計，較合於實用。因為這種微型磁力計可以標準的CMOS製程製作。新型的微型磁力計結構，都是應用羅倫茲力原理工作。

應用羅倫茲力的磁力計基本上包括一質量塊，以彈簧懸吊在結構上或基板上。對該質量塊提供一定電流，該電流與存在地球磁場或其他磁力物體發出的磁力，會產生羅倫茲力，將該質量塊向垂直於該電流方向及該磁力方向的方向移動。偵測用電極通常形成梳形或指狀，與該質量塊邊緣形成的梳形或指狀交錯，並維持一距離；兩者間等同一電容。該偵測用電極可偵測到因質量塊移動，導致質量塊與偵測用電極間的相對位置變化所產生的電容值變化，產生偵測信號。該偵測信號經過轉變成電壓形 式後，作為輸出信號。所產生的輸出信號代表該質量塊在磁力影響下的位移方向與位移量，可據以計算出該磁力值。

已知的微型磁力計因利用微機電製程或CMOS製程製作，體積極小，多數只能提供單一方向磁量的量測。業者也提出若干以單一磁力計量測同平面兩方向磁量的設計。但這種設計並不能量測與該平面垂直的第三方向的磁量。

WO2013159584A1揭示一種微機械磁場傳感器，該磁場傳感器可同時量測XY兩方向的磁量。但該發明未提供Z方向，即垂直於XY平面方向的磁量量測。

US 8,637,943B1揭示一種多軸集積型微機電裝置，其中包含3組磁力計，用以量測3軸的磁量。

US2012/0007597A1揭示一種微機械磁力計結構，使用一組XY軸磁力偵測器與一組Z軸磁力偵測器，以提供三軸的磁力量測。其中，該XY軸磁力偵測器與該Z軸磁力偵測器為不同型態的偵測器。

US 8,390,283B2提供一種三軸磁力計，使用3組以磁隧結傳感器組成的惠斯登電橋，提供三軸的磁力偵測功能。

目前業界亟須提供一種微型磁力計的新穎結構，以提供三軸的磁力偵測功能。

同時也需要提供一種新穎的微型磁力計結構，可使用單一質量塊提供三軸的磁力偵測功能。

同時也需要提供一種可利用標準CMOS製程特性，將三軸的磁力量測功能集積於單一質量塊的磁力計。

本發明提供一種僅利用單一質量塊，即可量測三軸磁力量的磁力計。

本發明也提供一種利用標準CMOS製程特性，將三軸的磁力量測功能集積於單一質量塊的磁力計。

根據本發明的磁力計，包括一個懸浮的質量塊，一組Y方向位移偵測電極，一組Z方向位移偵測電極，以及一電流供應模組。該Y方向代表該質量塊所在平面上之兩直交方向中之一方向，且該Z方向代表垂直於該平面之方向。其中，該質量塊之長度方向與該Y方向平行，並包括多數金屬層與多數介電層，以介電層與金屬層交互堆疊方式形成；該Y方向位移偵測電極與Z方向位移偵測電極分別包括多數金屬層與介於任二金屬層間的介電層。其中，該質量塊中，對應於該Y方向位移偵測電極之部分，有至少二金屬層以通孔(via)連接；對應於該Z方向位移偵測電極之部分，有至少二金屬層以通孔連接。且該Y方向位移偵測電極包括二組電極，各組包括至少二層以通孔連接之金屬層，該Z方向位移偵測電極也包括二組電極，各組包括至少二層以通孔連接之金屬層。該電流供應模組供應流經該質量塊之電流。該通孔可以金屬材質填滿。該質量塊中，對應於該Y方向位移偵測電極之部分，與對應於該Z方向位移偵測電極之部分，可位在不同平面，也可位在相同平面。如位在相同平面，則該二部分互相電性絕緣。

該磁力計另可包括偵測電路，對應於該電流供應模組之供電狀態，根據該電流供應模組電流流經該質量塊之方向與該Y方向位移偵測電極或該Z方向位移偵測電極的輸出，計算X、Y、Z三方向的磁量。該X方向 為在該質量塊所在平面上，與該Y方向垂直之方向。

在本發明的若干較佳實例中，該質量塊、該Y方向位移偵測電極與該Z方向位移偵測電極，共同形成於一包含多數金屬層與多數介電層依序堆疊形成的結構物上，且該質量塊以一空間與該Y方向位移偵測電極、該Z方向位移偵測電極分離。在此實例中，該Y方向位移偵測電極與該Z方向位移偵測電極在靠近該質量塊之一側，均形成向該X/Y平面延伸之指狀延伸；該質量塊也在靠近該Y方向位移偵測電極與該Z方向位移偵測電極之側面，形成向該X/Y平面延伸之指狀延伸，並延伸進入該Y方向位移偵測電極與該Z方向位移偵測電極之指狀延伸形成的凹部內。

在上述實施例中，該Y方向位移偵測電極位於該結構物之第一與第二金屬層。在此實例中，該Y方向偵測電極之第一組電極可包括多數指狀電極，第二組電極也包括多數指狀電極，兩者之指狀電極互相交錯配置，並使一對包含一支第一組電極指狀電極與一支第二組電極指狀電極之指狀電極對，對應於該質量塊之一指狀延伸。在一種較佳實例中，該磁力計包括二群Y方向位移偵測電極，各群Y方向位移偵測電極分別包括二組電極，均位於該結構物之第一、第二金屬層。較好使該Y方向位移偵測電極各組電極之第一與第二金屬層以一通孔連接。

於上述實例中，該Z方向位移偵測電極分別位於該結構物之第三、第四金屬層，以及第五、第六金屬層；該第三、第四金屬層與該第五、第六金屬層位於Z方向上之不同高度。在一種較佳實例中，該磁力計包括二群Z方向位移偵測電極，各群Z方向位移偵測電極分別包括二組電極，各位於該結構物之第三、第四金屬層，以及第五、第六金屬層；該第三、 第四金屬層位於該第五、第六金屬層之上方。亦即，第一群Z方向位移偵測電極之第一組電極，與第二群Z方向位移偵測電極之第一組電極位在同一平面，且第一群Z方向位移偵測電極之第二組電極，與第二群Z方向位移偵測電極之第二組電極位在同一平面。該第一、第二金屬層，與該第三至第六金屬層間，以至少一介電層保持一預定距離。

在上述實例中，較好使該Z方向位移偵測電極之第三、第四金屬層以一通孔連接，並使其第五、第六金屬層也以一通孔連接。該通孔可以金屬材料填充。再者，該質量塊之第一與第二金屬層也可以一通孔連接，第四、第五金屬層以一通孔連接。該通孔可以金屬材料填充。該Y方向位移偵測電極可位於該質量塊在X方向之兩側，且該二Z方向位移偵測電極也位於該質量塊在X方向之兩側。

該質量塊提供至少4接點，可供電性連結該電流供應模組，使該電流供應模組供應之電流可選擇的分別沿該X方向或Y方向流經該質量塊。

該偵測電路連結該電流供應模組，以及該Y方向位移偵測電極、該Z方向位移偵測電極之各組電極，以與該電流供應模組之操作同步，偵測該Y方向位移偵測電極與該質量塊對應於該Y方向位移偵測電極之部分間的電容變化，以測定該質量塊在磁場作用下，於Y方向之位移量；並偵測該Z方向位移偵測電極與該質量塊對應於該Z方向位移偵測電極之部分間的電容變化，以測定該質量塊在磁場作用下，於Z方向之位移量。該偵測電路並進一步可依據該電流之流經方向與該Y/Z方向之位移量，計算該磁場於X/Y/Z各方向之磁量。

在本發明的較佳實例中，該偵測電路於該電流供應模組對該質量塊施予X方向之電流時，量測該質量塊在Z方向的位移量，據以計算該質量塊所受Y方向之磁力；該偵測電路於該電流供應模組對該質量塊施予X方向之電流時，量測該質量塊在Y方向的位移量，據以計算該質量塊所受Z方向之磁力；該偵測電路於該電流供應模組對該質量塊施予Y方向之電流時，量測該質量塊在Z方向的位移量，據以計算該質量塊所受X方向之磁力。

100‧‧‧磁力計結構

10‧‧‧質量塊

10A、10A‧‧‧蝕刻孔

21、22‧‧‧指狀電極結構

21A、22A‧‧‧空間

30‧‧‧電源供應模組

40‧‧‧偵測電路

101、102‧‧‧彈簧

201、202‧‧‧共同電極

103、104、105、106‧‧‧電接點

211、221‧‧‧指狀電極板

211A、211B、221A、221B‧‧‧位移偵測電極

212、213、222、223‧‧‧位移偵測電極

第1圖顯示依照本發明所製作之磁力計結構平面圖。

第2圖為本發明一種實施例的電極結構示意圖。

第3圖顯示第2圖實施例電極結構體之平面圖，用以說明該Y方向位移偵測電極211A、211B、221A、221B之結構。

第4圖顯示本發明磁力計的系統圖。

第5圖表示使用本發明偵測電路量測各方向磁量的方法流程圖。

以下依據本發明之較佳實例，說明本發明之內容。但須聲明，本發明之較佳實例只是用來例示本發明之較佳實施方式。本發明之範圍並不限於說明書所載之實例。

第1圖顯示依照本發明所製作之磁力計結構平面圖。如圖所示，該磁力計結構100包括一質量塊10與位於其兩側的兩組指狀電極結構21、22。圖中顯示該質量塊10與兩組指狀電極結構21、22是以標準CMOS製程製作之結構物，該質量塊10與兩組指狀電極結構21、22分別以空間21A 與22A電性隔離。如果該結構體是以標準CMOS製程製備，則該二組指狀電極結構21、22可能包含6層金屬層，以及介於二金屬層間以及位於最上與最下層的介電層，並位於一基板(未圖示)之上。該二組指狀電極結構21、22在所在的平面，向圖中的X方向延伸出多數的指狀電極板211、221。在以下的說明中，當該指狀電極板211、221之延伸方向為X方向時，在同平面與該X方向垂直的方向即為Y方向，如圖中座標所示。與該平面垂直的方向，則稱為Z方向。

該質量塊10位在該兩組指狀電極結構21、22所定義的結構中。在圖中顯示的實例中，該質量塊10本體矩形，長度方向與Y方向平行。如果該結構體是以標準CMOS製程製備，則該質量塊10可能包含少於該兩組指狀電極結構21、22之金屬層層數之金屬層，例如6層，以及介於任二金屬層間以及位於最上與最下層的介電層，並懸浮於該基板之上。該質量塊10與基板間之空間，以及該質量塊10與兩組指狀電極結構21、22間之空間21A與22A，可以利用標準CMOS製程技術形成，例如以蝕刻方式形成。為形成該等空間，該質量塊10塊上可能必須製備蝕刻孔10A、10A，以利製程。但該蝕刻孔10A、10A並非任何技術限制。為維持該質量塊10的懸浮，質量塊10以彈簧101、102固定在磁力計結構100上。質量塊10的X方向兩側分別延伸出多數指狀延伸，進入該指狀電極結構21、22的指狀電極板211、221任二指狀延伸間形成的空間中，並與該指狀電極板211、221保持一定距離。

該質量塊10之支撐彈簧101、102在離開該質量塊10之一端，連接一電接點103、104、105、106，以使外界，例如該電源供應模組30(第4圖)供應之電流可藉由該電接點103、104、105、106，選擇性的以X方向或 Y方向流經該質量塊10。換言之，電流如由接點103、104流入，經過該彈簧101、101後，以負Y方向流經該質量塊10，再經由支撐彈簧102、102流至接點105、106，如同中箭頭A。反之，如由接點103、105流入，則以X方向流經該質量塊10，再由點104、106流出，如圖中箭頭B所示。再者，如電流由接點104、106流入，則以負X方向流經該質量塊10，再由點103、105流出。

具有上述主架構的磁力計，可以透過對勞倫茲力(the Lorentz force)的測定，量測特定地點的磁場。根據勞倫茲力定理(the Lorentz Force Law)，對一質量塊施予一定強度的電流時，所施予的電流與存在地球上的磁力會產生勞倫茲力。所產生的勞倫茲力可將該質量塊向同時垂直於該電流方向及磁力方向的方向移動。例如，在圖中所示之實例中，當電流以圖中的負Y方向流經該質量塊10時，向圖中X方向之磁力，會將質量塊10拉向遠離圖的方向(正Z方向)。因此，計算該質量塊在供給負Y方向的定電流後在Z方向的位移量，即可測得X方向的磁量。

另一方面，在對該質量塊施予X方向的定電流時，向Y方向之磁力，會將質量塊10拉向圖中的正Z方向。因此，計算該質量塊在供給X方向的定電流後在Z方向的位移量，即可測得Y方向的磁量。反之，在對該質量塊施予X方向的定電流時，向Z方向之磁力，會將質量塊10拉向圖中的負Y方向。因此，計算該質量塊在供給X方向的定電流後在Y方向的位移量，即可測得Z方向的磁量。

為提供對該質量塊10在X/Y方向與Z方向移動量的有效量測，本發明的較佳實例利用通孔(vias)連結相鄰兩金屬層的方式，形成量測質量塊位移量所需的電極，亦即，位於質量塊10內的共同電極，以及位於 該指狀電極結構21、22內的Y方向位移量測電極及Z方向位移量測電極。第2圖即為本發明一種實施例的電極結構示意圖。如圖所示的實施例中，該指狀電極結構21、22位於該質量塊10之兩側。該質量塊10的第1、2金屬層(M5，M6)以通孔連接，以形成電性連接。第4、5層金屬層(M2、M3)也以通孔連接，形成電性連接。同時，該指狀電極結構21、22的第1、2金屬層(M5，M6)以通孔連接，以形成電性連接。第3、4層金屬層(M3、M4)與第5、6層金屬層(M1、M2)也分別以通孔連接，各自形成電性連接。如有必要，各通孔可以金屬填充。

在上述架構下，圖中指狀電極結構21、22之M5/M6金屬層形成該指狀電極結構21、22之Y方向位移偵測電極211A、211B、221A、221B。該電極211、221固定於指狀電極結構21、22上，不會移動。第3圖顯示本發明該實施例電極結構體之平面圖，用以說明該Y方向位移偵測電極211A、211B、221A、221B之結構。如圖所示，電極211A、211A形成該Y方向偵測電極第一群之第一組電極，電極211B、211B形成該Y方向偵測電極第一群之第二組電極；電極221A、221A形成該Y方向偵測電極第二群之第一組電極，電極221B、221B形成該Y方向偵測電極第二群之第二組電極。屬同組的電極電性連接，並與他組電極電性隔絕。圖中的導線L1、L2、L3、L4顯示其電性連結方式，但並非其物理上的連結方式。各組電極可以利用不同金屬層形成導線形成連結與隔絕。例如，該Y方向偵測電極第一群之第一組電極211A、211A可以第一金屬層M6作導線，第二組電極211B、211B可以第二金屬層M5作導線。餘此類推。各組電極並以該導線連結至偵測電路40(第4圖)。

如第2圖所示，該質量塊10之M5/M6金屬層形成一共同電極201，於該磁力計受勞倫茲力時，會發生運動。該運動在Y方向(第3圖中箭頭Y方向，即第1圖之Y方向)之分量會改變該共同電極201與Y方向位移偵測電極第一組電極211A、221A與第二組電極211B、221B之個別距離，因而使共同電極201與Y方向位移偵測電極各組電極間之電容發生相應之變化。該變化量經由Y方向位移偵測電極211A、211B、221A、221B偵測後，送至後級偵測電路40(第4圖)，轉換成例如電壓信號，據以計算出該Y方向之位移量。

同理，第2圖中指狀電極結構21、22之M3/M4與M1/M2金屬層分別形成該指狀電極結構21、22之Z方向位移偵測電極212、213及222、223。該電極212、213及222、223固定於指狀電極結構21、22上，不會移動。該質量塊10之M2/M3金屬層形成一共同電極202，於該磁力計受勞倫茲力時，會發生運動。該運動在Z方向(圖中箭頭Z方向)之分量會改變該共同電極202與Z方向位移偵測電極212、213及222、223之個別距離，因而使共同電極202與Z方向位移偵測電極212、222間之電容，以及共同電極202與Z方向位移偵測電極213、223間之電容發生相應之變化。該變化量經由Z方向位移偵測電極212、213及222、223偵測後，送至後級偵測電路40(第4圖)，轉換成例如電壓信號，據以計算出該Z方向之位移量。

在本實施例中，該Y方向位移偵測電極包括二群，即第一群的電極211A、211B與第二群的電極221A、221B，分別位於該質量塊10的X方向兩側。該Z方向位移偵測電極也包括二群，即第一群的電極212、213與第二群的222、223，也分別位於該質量塊10的X方向兩側。但本行業人士均 知，該等偵測電極基本上只需包括一群。且使用多於二群，也屬可行。

上述結構雖然使用特定的金屬層作為偵測電極與共用電極，但此行業人士均知，在標準CMOS結構中可以利用作為本發明偵測電極與共用電極之金屬層組合，當然並不限於該實施例所顯示之方式。再者，本發明的磁力計結構也不限於使用CMOS製程製作，任何形成金屬層與介電物質層堆疊結構的製作方法，都可以用來製作本發明的磁力計。此外，上述實施例的X/Y方向位移偵測電極與Z方向位移偵測電極，以及相應的共同電極並不形成在相同平面。但也可以經過簡單的改變，使其形成在相同平面，而縮小結構厚度。

該金屬層的材質並無特別限制，只要具優良的電導性，並適於加工，即可應用在本發明。適用之材料包括：銅、銀、金、鋁以及其合金。該通孔及其填充材料的材質也無特別限制，只要具優良的電導性，並適於加工，即可應用在本發明。適用之材料包括：銅、銀、金、鋁以及其合金。金屬層的材料與通孔及其填充材料可為相同或不同。該介電層較好使用高介電質材料，例如矽或金屬的氧化物、氮氧化物等。各金屬層與介電層的厚度也無特別限制，但如該磁力計是以標準CMOS製程製作，則各金屬層與介電層的厚度較好與標準製程規範相同，以簡化製程。

該質量塊10較好以彈簧101、102懸浮在結構體上。該彈簧101、102通常可包括若干層的金屬層與介於金屬層之間的介電層。彈簧101、102的金屬層與介電層材料較好與質量塊10及指狀電極結構21、22相同。但此亦非任何技術上的限制。製作懸浮的質量塊以及指狀電極結構的技術，已為習知。在此不需贅述。

第4圖顯示本發明磁力計的系統圖。如圖所示，該磁力計包括上述懸浮的質量塊10，位於該質量塊兩側之指狀電極結構21、22，對該質量塊10的電接點103、104、105、106供應電流的電源供應模組30、連接該電源供應模組30與該指狀電極結構21、22內之偵測電極211A、211B、221A、221B與212、213及222、223，用以偵測質量塊10在Y方向與Z方向位移量之偵測電路40。該偵測電路40可配備或外接微控制器或微電腦(未圖示)，以計算該質量塊10在Y方向與Z方向位移量，並參考該電源供應模組30的操作模式資訊，包括電流流經該質量塊的方向，將該Y方向與Z方向位移量換算成地磁或其他磁場在X、Y、Z方向的磁量。

該偵測電路40根據質量塊10位移量計算磁場的技術，已屬習知。在此不需贅述。茲僅就該偵測電路40因應本發明磁力計100特殊結構而使用的偵測/計算方法作一說明。第5圖即表示本發明偵測電路40量測各方向磁量的方法流程圖。先須說明者為，該方法用來計算X、Y、Z方向磁力的順序，並非任何技術限制。以不同順序計算，仍可獲得正確的結果。

該磁力計結構可以單獨製作，再與例如該電源供應模組30、偵測電路40等結合。但也可與該電源供應模組30、偵測電路40等電路架構與其他機械架構共同製作於相同結構體中，以簡化其間之介面。

如第5圖所示，於量測磁場時，首先於501設定該電源供應模組30對該質量塊10供以第1圖中的Y方向的定電流。亦即，使電流由接點103、104進入質量塊10，再由接點105、106離開，或由接點105、106進入質量塊10，再由接點103、104離開。在步驟502於電流穩定後，量測該質量塊在Z方向的位移量，並於步驟503依據該Z方向的位移量計算X方向的磁 量。

其後，於步驟504改設定使該電源供應模組30對該質量塊10供以第1圖中的X方向的定電流。亦即，使電流由接點103、105進入質量塊10，再由接點104、106離開。在步驟505於電流穩定後，量測該質量塊在Z方向的位移量，並於步驟506依據該Z方向的位移量計算Y方向的磁量。

接者，於步驟507仍使該電源供應模組30對該質量塊10供以X方向的定電流。在步驟508於電流穩定後，量測該質量塊在Y方向的位移量，並於步驟509依據該Y方向的位移量計算Z方向的磁量。如此即完成X/Y/Z三方向磁場的量測。

使用本發明磁力計所測得的三度空間磁量，可以提供於各種應用，例如經緯度判斷，海拔判斷等。本發明提供一種設計簡單、製作容易且能完全相容於標準CMOS製程的磁力計。該磁力計應用簡單的電路控制，即可正確量測三度空間的磁量。確屬一種前所未見之發明。

21、22‧‧‧指狀電極結構

30‧‧‧電源供應模組

40‧‧‧偵測電路

201、202‧‧‧共同電極

211、221‧‧‧指狀電極板

212、213、222、223‧‧‧位移偵測電極

Claims (19)

1. 一種磁力計，包括一個懸浮的質量塊，一組Y方向位移偵測電極，一組Z方向位移偵測電極，以及一電流供應模組；該Y方向代表該質量塊所在平面上之兩直交方向中之一方向，且該Z方向代表垂直於該平面之方向；其中，該質量塊之長度方向與該Y方向平行，並包括多數金屬層與多數介電層，以介電層與金屬層交互堆疊方式形成；該Y方向位移偵測電極與Z方向位移偵測電極分別包括多數金屬層與介於任二金屬層間的介電層；該質量塊中，對應於該Y方向位移偵測電極之部分，有至少二金屬層以通孔(via)連接；對應於該Z方向位移偵測電極之部分，有至少二金屬層以通孔連接；且該Y方向位移偵測電極包括二組電極，各組包括至少二層以通孔連接之金屬層，該Z方向位移偵測電極也包括二組電極，各組包括至少二層以通孔連接之金屬層；且該電流供應模組供應可選擇的分別沿該X方向或Y方向流經該質量塊之電流。
2. 如申請專利範圍第1項之磁力計，其中該通孔以金屬材質填充。
3. 如申請專利範圍第1項之磁力計，其中，該質量塊中，對應於該Y方向位移偵測電極之部分，與對應於該Z方向位移偵測電極之部分位在不同平面。
4. 如申請專利範圍第1項之磁力計，其中，該質量塊中，對應於該Y方向位移偵測電極之部分，與對應於該Z方向位移偵測電極之部分位在相同平面，並互相電性絕緣。
5. 如申請專利範圍第1項之磁力計，另包括一偵測電路，對應於該電流供應模組之供電狀態，根據該電流供應模組電流流經該質量塊之方向與該Y方向位移偵測電極或該Z方向位移偵測電極的輸出，計算X、Y、Z三方向的磁量；其中，該X方向為在該質量塊所在平面上，與該Y方向垂直之方向。
6. 如申請專利範圍第1項之磁力計，其中，該Y方向位移偵測電極與該Z方向位移偵測電極在靠近該質量塊之一側，均形成向該X/Y平面延伸之指狀延伸；該質量塊也在靠近該Y方向位移偵測電極與該Z方向位移偵測電極之側面，形成向該X/Y平面延伸之指狀延伸，並延伸進入該Y方向位移偵測電極與該Z方向位移偵測電極之指狀延伸形成的凹部內。
7. 如申請專利範圍第1項之磁力計，其中，該質量塊、該Y方向位移偵測電極與該Z方向位移偵測電極，共同形成於一包含多數金屬層與多數介電層依序堆疊形成的結構物上，且該質量塊以一空間與該Y方向位移偵測電極、該Z方向位移偵測電極分離。
8. 如申請專利範圍第7項之磁力計，其中，該Y方向位移偵測電極位於該結構物之第一與第二金屬層；該Y方向偵測電極之第一組電極包括多數指狀電極，第二組電極也包括多數指狀電極，兩者之指狀電極互相交錯配置，並使一對包含一支第一組電極指狀電極與一支第二組電極指狀電 極之指狀電極對，對應於該質量塊之一指狀延伸。
9. 如申請專利範圍第7項之磁力計，其中，該磁力計包括二群Y方向位移偵測電極，各群Y方向位移偵測電極分別包括二組電極，均位於該結構物之第一、第二金屬層。
10. 如申請專利範圍第8項之磁力計，其中，該Y方向位移偵測電極各組電極之第一與第二金屬層以一通孔連接。
11. 如申請專利範圍第8或9項之磁力計，其中，該Z方向位移偵測電極分別位於該結構物之第三、第四金屬層，以及第五、第六金屬層；該第三、第四金屬層與該第五、第六金屬層位於Z方向上之不同高度。
12. 如申請專利範圍第11項之磁力計，其中，該磁力計包括二群Z方向位移偵測電極，各群Z方向位移偵測電極分別包括二組電極，各位於該結構物之第三、第四金屬層，以及第五、第六金屬層；該第三、第四金屬層位於該第五、第六金屬層之上方。
13. 如申請專利範圍第12項之磁力計，其中，該第一、第二金屬層，與該第三至第六金屬層間，以至少一介電層保持一預定距離。
14. 如申請專利範圍第12項之磁力計，其中，該Z方向位移偵測電極之第三、第四金屬層以一通孔連接，並使其第五、第六金屬層也以一通孔連接。
15. 如申請專利範圍第14項之磁力計，其中，該質量塊之第一與第二金屬層以一通孔連接，第四、第五金屬層以一通孔連接。
16. 如申請專利範圍第1項之磁力計，其中，該質量塊提供至少4接點，供電性連結該電流供應模組，使該電流供應模組供應之電流可選擇的分別沿該X方向或Y方向流經該質量塊。
17. 如申請專利範圍第5項之磁力計，其中，該偵測電路連結該電流供應模組，以及該Y方向位移偵測電極、該Z方向位移偵測電極之各組電極，以與該電流供應模組之操作同步，偵測該Y方向位移偵測電極與該質量塊對應於該Y方向位移偵測電極之部分間電容變化，以測定該質量塊在磁場作用下，於Y方向之位移量；並偵測該Z方向位移偵測電極與該質量塊對應於該Z方向位移偵測電極之部分間電容變化，以測定該質量塊在磁場作用下，於Z方向之位移量。
18. 如申請專利範圍第17項之磁力計，其中，該偵測電路進一步依據該電流之流經方向與該Y/Z方向之位移量，計算該磁場於X/Y/Z各方向之磁量。
19. 如申請專利範圍第5項之磁力計，其中，該偵測電路於該電流供應模組對該質量塊施予X方向之電流時，量測該質量塊在Z方向的位移量，據以計算該質量塊所受Y方向之磁力；該偵測電路於該電流供應模組對該質量塊施予X方向之電流時，量測該質量塊在Y方向的位移量，據以計算該質量塊所受Z方向之磁力；該偵測電路於該電流供應模組對該質量塊施予Y方向之電流時，量測該質量塊在Z方向的位移量，據以計算該質量塊所受X方向之磁力。