CN105527589B - 磁力计 - Google Patents

Abstract

一种磁力计，包括一个悬浮的质量块，一组Y方向位移侦测电极，一组Z方向位移侦测电极，以及一电流供应模块；其中，该质量块、该Y方向位移侦测电极与Z方向位移侦测电极分别包括若干金属层与介于任二金属层间的介电层；该质量块中，对应于该Y方向位移侦测电极的部分，以及对应于该Z方向位移侦测电极的部分，分别有至少二金属层通过通孔连接；该Y方向位移侦测电极包括二组电极，各组包括至少二层通过通孔连接的金属层，该Z方向位移侦测电极也包括二组电极，各组包括至少二层通过通孔连接的金属层；且该电流供应模块供应可选择的分别沿该X方向或Y方向流经该质量块的电流。

Description

磁力计

技术领域

本发明涉及一种微型磁力计，特别涉及一种可同时测量三轴磁量的微型磁力计。

背景技术

微型磁力计是一种广泛应用在例如智能型手机、穿戴型装置及物联网装置(Internet of Things–IOT–devices)的组件。微型磁力计也可以应用在其他工程、科学及工业领域。为在现代的应用上提供磁力测量的功能，微型磁力计必须高度集积化，低耗电且能提供正确的磁力/磁场测量。

在各种微型磁力计中，应用罗伦兹力(the Lorentz forces)原理制作的磁力计，较合于实用。因为这种微型磁力计可以标准的CMOS制程制作。新型的微型磁力计结构，都是应用罗伦兹力原理工作。

应用罗伦兹力的磁力计基本上包括一质量块，通过弹簧悬吊在结构上或基板上。对该质量块提供一定电流，该电流与存在地球磁场或其他磁力物体发出的磁力，会产生罗伦兹力，将该质量块向垂直于该电流方向及该磁力方向的方向移动。侦测用电极通常形成梳形或指状，与该质量块边缘形成的梳形或指状交错，并维持一距离；两者间等同一电容。该侦测用电极可侦测到因质量块移动，导致质量块与侦测用电极间的相对位置变化所产生的电容值变化，产生侦测信号。该侦测信号经过转变成电压形式后，作为输出信号。所产生的输出信号代表该质量块在磁力影响下的位移方向与位移量，可据以计算出该磁力值。

已知的微型磁力计因利用微机电制程或CMOS制程制作，体积极小，多数只能提供单一方向磁量的测量。业界的人也提出若干通过单一磁力计测量同平面两方向磁量的设计。但这种设计并不能测量与该平面垂直的第三方向的磁量。

WO2013159584A1公开一种微机械磁场传感器，该磁场传感器可同时测量XY两方向的磁量。但该发明未提供Z方向，即垂直于XY平面方向的磁量测量。

US 8,637,943B1公开一种多轴集积型微机电装置，其中包含3组磁力计，用于测量3轴的磁量。

US2012/0007597A1公开一种微机械磁力计结构，使用一组XY轴磁力侦测器与一组Z轴磁力侦测器，以提供三轴的磁力测量。其中，该XY轴磁力侦测器与该Z轴磁力侦测器为不同型态的侦测器。

US 8,390,283B2提供一种三轴磁力计，使用3组通过磁隧结传感器组成的惠斯登电桥，提供三轴的磁力侦测功能。

目前业界亟须提供一种微型磁力计的新颖结构，以提供三轴的磁力侦测功能。

同时也需要提供一种新颖的微型磁力计结构，可使用单一质量块提供三轴的磁力侦测功能。

同时也需要提供一种可利用标准CMOS制程特性，将三轴的磁力测量功能集积于单一质量块的磁力计。

发明内容

本发明提供一种仅利用单一质量块，即可测量三轴磁力量的磁力计。

本发明也提供一种利用标准CMOS制程特性，将三轴的磁力测量功能集积于单一质量块的磁力计

磁力计，包括一个悬浮的质量块，一组Y方向位移侦测电极，一组Z方向位移侦测电极，以及一电流供应模块。该Y方向代表该质量块所在平面上的两垂直方向中的一方向，且该Z方向代表垂直于该平面的方向。其中，该质量块的长度方向与该Y方向平行，并包括若干金属层与若干介电层，以介电层与金属层交互堆栈方式形成；该Y方向位移侦测电极与Z方向位移侦测电极分别包括若干金属层与介于任二金属层间的介电层。其中，该质量块中，对应于该Y方向位移侦测电极的部分，有至少二金属层通过通孔(via)连接；对应于该Z方向位移侦测电极的部分，有至少二金属层通过通孔连接。且该Y方向位移侦测电极包括二组电极，各组包括至少二层通过通孔连接的金属层，该Z方向位移侦测电极也包括二组电极，各组包括至少二层通过通孔连接的金属层。该电流供应模块供应流经该质量块的电流。该通孔可用金属材质填满。该质量块中，对应于该Y方向位移侦测电极的部分，与对应于该Z方向位移侦测电极的部分，可位于不同平面，也可位于相同平面。如位于相同平面，则该二部分互相电性绝缘。

该磁力计还可包括侦测电路，对应于该电流供应模块的供电状态，根据该电流供应模块电流流经该质量块的方向与该Y方向位移侦测电极或该Z方向位移侦测电极的输出，计算X、Y、Z三方向的磁量。该X方向为在该质量块所在平面上，与该Y方向垂直的方向。

在本发明的若干较佳实例中，该质量块、该Y方向位移侦测电极与该Z方向位移侦测电极，共同形成于一包含若干金属层与若干介电层依序堆栈形成的结构物上，且该质量块以一空间与该Y方向位移侦测电极、该Z方向位移侦测电极分离。在此实例中，该Y方向位移侦测电极与该Z方向位移侦测电极在靠近该质量块的一侧，均形成向该X/Y平面延伸的指状延伸；该质量块也在靠近该Y方向位移侦测电极与该Z方向位移侦测电极的侧面，形成向该X/Y平面延伸的指状延伸，并延伸进入该Y方向位移侦测电极与该Z方向位移侦测电极的指状延伸形成的凹部内。

在上述实施例中，该Y方向位移侦测电极位于该结构物的第一与第二金属层。在此实例中，该Y方向侦测电极的第一组电极可包括若干指状电极，第二组电极也包括若干指状电极，两者的指状电极互相交错配置，并使一对包含一支第一组电极指状电极与一支第二组电极指状电极的指状电极对，对应于该质量块的一指状延伸。在一种较佳实例中，该磁力计包括二群Y方向位移侦测电极，各群Y方向位移侦测电极分别包括二组电极，均位于该结构物的第一、第二金属层。较好使该Y方向位移侦测电极各组电极的第一与第二金属层通过一通孔连接。

在上述实例中，该Z方向位移侦测电极分别位于该结构物的第三、第四金属层，以及第五、第六金属层；该第三、第四金属层与该第五、第六金属层位于Z方向上的不同高度。在一种较佳实例中，该磁力计包括二群Z方向位移侦测电极，各群Z方向位移侦测电极分别包括二组电极，各位于该结构物的第三、第四金属层，以及第五、第六金属层；该第三、第四金属层位于该第五、第六金属层的上方。也就是说，第一群Z方向位移侦测电极的第一组电极，与第二群Z方向位移侦测电极的第一组电极位在同一平面，且第一群Z方向位移侦测电极的第二组电极，与第二群Z方向位移侦测电极的第二组电极位在同一平面。该第一、第二金属层，与该第三至第六金属层间，通过至少一介电层保持一预定距离。

在上述实例中，较好使该Z方向位移侦测电极的第三、第四金属层通过一通孔连接，并使其第五、第六金属层也通过一通孔连接。该通孔可以金属材料填充。再者，该质量块的第一与第二金属层也可以一通孔连接，第四、第五金属层通过一通孔连接。该通孔可用金属材料填充。该Y方向位移侦测电极可位于该质量块在X方向的两侧，且该二Z方向位移侦测电极也位于该质量块在X方向的两侧。

该质量块提供至少4接点，可供电性链接该电流供应模块，使该电流供应模块供应的电流可选择的分别沿该X方向或Y方向流经该质量块。

该侦测电路链接该电流供应模块，以及该Y方向位移侦测电极、该Z方向位移侦测电极的各组电极，以与该电流供应模块的操作同步，侦测该Y方向位移侦测电极与该质量块对应于该Y方向位移侦测电极的部分间的电容变化，以测定该质量块在磁场作用下，在Y方向的位移量；并侦测该Z方向位移侦测电极与该质量块对应于该Z方向位移侦测电极的部分间的电容变化，以测定该质量块在磁场作用下，在Z方向的位移量。该侦测电路并进一步可依据该电流的流经方向与该Y/Z方向的位移量，计算该磁场于X/Y/Z各方向的磁量。

在本发明的较佳实例中，该侦测电路在该电流供应模块对该质量块施予X方向的电流时，测量该质量块在Z方向的位移量，据以计算该质量块所受Y方向的磁力；该侦测电路在该电流供应模块对该质量块施予X方向的电流时，测量该质量块在Y方向的位移量，据以计算该质量块所受Z方向的磁力；该侦测电路在该电流供应模块对该质量块施予Y方向的电流时，测量该质量块在Z方向的位移量，据以计算该质量块所受X方向的磁力。

附图说明

图1为依照本发明所制作的磁力计结构平面图。

图2为本发明一种实施例的电极结构示意图。

图3为图2实施例电极结构体的平面图，用于说明该Y方向位移侦测电极211A、211B、221A、221B的结构。

图4显示本发明磁力计的***图。

图5为使用本发明侦测电路测量各方向磁量的方法流程图。

附图说明

100 磁力计结构

10 质量块

10A、10A 蚀刻孔

21、22 指状电极结构

21a、22a 空间

30 电源供应模块

40 侦测电路

101、102 弹簧

107、108 共同电极

103、104、105、106 电接点

211、221 指状电极板

211A、211B、221A、221B 位移侦测电极

212、213、222、223 位移侦测电极

具体实施方式

以下依据本发明的较佳实例，说明本发明的内容。但须声明，本发明的较佳实例只是用来例示本发明的较佳实施方式。本发明的范围并不限于说明书所载的实例。

图1为依照本发明所制作的磁力计结构平面图。如图所示，该磁力计结构100包括一质量块10与位于其两侧的两组指状电极结构21、22。图中显示该质量块10与两组指状电极结构21、22是以标准CMOS制程制作的结构物，该质量块10与两组指状电极结构21、22分别通过空间21a与22a电性隔离。如果该结构体是以标准CMOS制程制备，则该二组指状电极结构21、22可能包含6层金属层，以及介于二金属层间以及位于最上与最下层的介电层，并位于一基板(图未示)之上。该二组指状电极结构21、22在所在的平面，向图中的X方向延伸出若干的指状电极板211、221。在以下的说明中，当该指状电极板211、221的延伸方向为X方向时，在同平面与该X方向垂直的方向即为Y方向，如图中坐标所示。与该平面垂直的方向，则称为Z方向。

该质量块10位于该两组指状电极结构21、22所定义的结构中。在图中显示的实例中，该质量块10本体矩形，长度方向与Y方向平行。如果该结构体是以标准CMOS制程制备，则该质量块10可能包含少于该两组指状电极结构21、22的金属层层数的金属层，例如6层，以及介于任二金属层间以及位于最上与最下层的介电层，并悬浮于该基板之上。该质量块10与基板间的空间，以及该质量块10与两组指状电极结构21、22间的空间21a与22a，可以利用标准CMOS制程技术形成，例如以蚀刻方式形成。为形成这些空间，该质量块10块上可能必须制备蚀刻孔10A、10A，以利制程。但该蚀刻孔10A、10A并非任何技术限制。为维持该质量块10的悬浮，质量块10以弹簧101、102固定在结构体100上。质量块10的X方向两侧分别延伸出若干指状延伸，进入该指状电极结构21、22的指状电极板211、221任二指状延伸间形成的空间中，并与该指状电极板211、221保持一定距离。

该质量块10的支撑弹簧101、102在离开该质量块10的一端，连接一电接点103、104、105、106，以使外界，例如该电源供应模块30(图4)供应的电流可通过该电接点103、104、105、106，选择性的以X方向或Y方向流经该质量块10。也就是说，电流如由接点103、104流入，经过该弹簧101、101后，以负Y方向流经该质量块10，再经由支撑弹簧102、102流至接点105、106，如同中箭头A。反之，如由接点103、105流入，则以X方向流经该质量块10，再由点104、106流出，如图中箭头B所示。再者，如电流由接点104、106流入，则以负X方向流经该质量块10，再由点103、105流出。

具有上述主架构的磁力计，可以透过对劳伦兹力(the Lorentz force)的测定，测量特定地点的磁场。根据劳伦兹力定理(the Lorentz Force Law)，对一质量块施予一定强度的电流时，所施予的电流与存在地球上的磁力会产生劳伦兹力。所产生的劳伦兹力可将该质量块向同时垂直于该电流方向及磁力方向的方向移动。例如，在图中所示的实例中，当电流以图中的负Y方向流经该质量块10时，向图中X方向的磁力，会将质量块10拉向远离图的方向(正Z方向)。因此，计算该质量块在供给负Y方向的定电流后在Z方向的位移量，即可测得X方向的磁量。

另一方面，在对该质量块施予X方向的定电流时，向Y方向的磁力，会将质量块10拉向图中的正Z方向。因此，计算该质量块在供给X方向的定电流后在Z方向的位移量，即可测得Y方向的磁量。反之，在对该质量块施予X方向的定电流时，向Z方向的磁力，会将质量块10拉向图中的负Y方向。因此，计算该质量块在供给X方向的定电流后在Y方向的位移量，即可测得Z方向的磁量。

为提供对该质量块10在X/Y方向与Z方向移动量的有效测量，本发明的较佳实例利用通孔(vias)连结相邻两金属层的方式，形成测量质量块位移量所需的电极，也就是说，位于质量块10内的共同电极，以及位于该指状电极结构21、22内的Y方向位移测量电极及Z方向位移测量电极。图2即为本发明一种实施例的电极结构示意图。如图所示的实施例中，该指状电极结构21、22位于该质量块10的两侧。该质量块10的第1、2金属层(M5，M6)通过通孔连接，以形成电性连接。第4、5层金属层(M2、M3)也通过通孔连接，形成电性连接。同时，该指状电极结构21、22的第1、2金属层(M5，M6)通过通孔连接，以形成电性连接。第3、4层金属层(M3、M4)与第5、6层金属层(M1、M2)也分别通过通孔连接，各自形成电性连接。如有必要，各通孔可用金属填充。

在上述架构下，图中指状电极结构21、22的M5/M6金属层形成该指状电极结构21、22的Y方向位移侦测电极211A、211B、221A、221B。该电极211、221固定于指状电极结构21、22上，不会移动。图3显示本发明该实施例电极结构体的平面图，用于说明该Y方向位移侦测电极211A、211B、221A、221B的结构。如图所示，电极211A、211A形成该Y方向侦测电极第一群的第一组电极，电极211B、211B形成该Y方向侦测电极第一群的第二组电极；电极221A、221A形成该Y方向侦测电极第二群的第一组电极，电极221B、221B形成该Y方向侦测电极第二群的第二组电极。属同组的电极电性连接，并与他组电极电性隔绝。图中的导线L1、L2、L3、L4显示其电性链接方式，但并非其物理上的连结方式。各组电极可以利用不同金属层形成导线形成链接与隔绝。例如，该Y方向侦测电极第一群的第一组电极211A、211A可以第一金属层M6作导线，第二组电极211B、211B可以第二金属层M5作导线。余此类推。各组电极并通过该导线链接至侦测电路40(图4)。

如图2所示，该质量块10的M5/M6金属层形成一共同电极107，在该磁力计受劳伦兹力时，会发生运动。该运动在Y方向(图3中箭头Y方向，即图1的Y方向)的分量会改变该共同电极107与Y方向位移侦测电极第一组电极211A、221A与第二组电极211B、221B的个别距离，因而使共同电极107与Y方向位移侦测电极各组电极间的电容发生相应的变化。该变化量经由Y方向位移侦测电极211A、211B、221A、221B侦测后，送至后级侦测电路40(图4)，转换成例如电压信号，据以计算出该Y方向的位移量。

同理，图2中指状电极结构21、22的M3/M4与M1/M2金属层分别形成该指状电极结构21、22的Z方向位移侦测电极212、213及222、223。该电极212、213及222、223固定于指状电极结构21、22上，不会移动。该质量块10的M2/M3金属层形成一共同电极108，在该磁力计受劳伦兹力时，会发生运动。该运动在Z方向(图中箭头Z方向)的分量会改变该共同电极108与Z方向位移侦测电极212、213及222、223的个别距离，因而使共同电极108与Z方向位移侦测电极212、222间的电容，以及共同电极108与Z方向位移侦测电极213、223间的电容发生相应的变化。该变化量经由Z方向位移侦测电极212、213及222、223侦测后，送至后级侦测电路40(图4)，转换成例如电压信号，据以计算出该Z方向的位移量。

在本实施例中，该Y方向位移侦测电极包括二群，即第一群的电极211A、211B与第二群的电极221A、221B，分别位于该质量块10的X方向两侧。该Z方向位移侦测电极也包括二群，即第一群的电极212、213与第二群的222、223，也分别位于该质量块10的X方向两侧。但本领域技术人员均知，这些侦测电极基本上只需包括一群。且使用多于二群，也属可行。

上述结构虽然使用特定的金属层作为侦测电极与共享电极，但本领域技术人员均知，在标准CMOS结构中可以利用作为本发明侦测电极与共享电极的金属层组合，当然并不限于该实施例所显示的方式。再者，本发明的磁力计结构也不限于使用CMOS制程制作，任何形成金属层与介电物质层堆栈结构的制作方法，都可以用来制作本发明的磁力计。另外，上述实施例的X/Y方向位移侦测电极与Z方向位移侦测电极，以及相应的共同电极并不形成在相同平面。但也可以经过简单的改变，使其形成在相同平面，而缩小结构厚度。

该金属层的材质并无特别限制，只要具优良的电导性，并适于加工，即可应用在本发明。适用的材料包括：铜、银、金、铝以及其合金。该通孔及其填充材料的材质也无特别限制，只要具优良的电导性，并适于加工，即可应用在本发明。适用的材料包括：铜、银、金、铝以及其合金。金属层的材料与通孔及其填充材料可为相同或不同。该介电层较好使用高介电质材料，例如硅或金属的氧化物、氮氧化物等。各金属层与介电层的厚度也无特别限制，但如该磁力计是以标准CMOS制程制作，则各金属层与介电层的厚度较好与标准制程规范相同，以简化制程。

该质量块10较好通过弹簧101、102悬浮在结构体上。该弹簧101、102通常可包括若干层的金属层与介于金属层的间的介电层。弹簧101、102的金属层与介电层材料较好与质量块10及指状电极结构21、22相同。但此亦非任何技术上的限制。制作悬浮的质量块以及指状电极结构的技术，已为现有技术。在此不需赘述。

图4显示本发明磁力计的***图。如图所示，该磁力计包括上述悬浮的质量块10，位于该质量块两侧的指状电极结构21、22，对该质量块10的电接点103、104、105、106供应电流的电源供应模块30、连接该电源供应模块30与该指状电极结构21、22内的侦测电极211A、211B、221A、221B与212、213及222、223，用于侦测质量块10在Y方向与Z方向位移量的侦测电路40。该侦测电路40可配备或外接微控制器或微电脑(图未示)，以计算该质量块10在Y方向与Z方向位移量，并参考该电源供应模块30的操作模式信息，包括电流流经该质量块的方向，将该Y方向与Z方向位移量换算成地磁或其他磁场在X、Y、Z方向的磁量。

该侦测电路40根据质量块10位移量计算磁场的技术，已属现有技术。在此不需赘述。现仅就该侦测电路40因应本发明磁力计100特殊结构而使用的侦测/计算方法作一说明。图5表示本发明侦测电路40测量各方向磁量的方法流程图。需要先说明的是，该方法用来计算X、Y、Z方向磁力的顺序，并非任何技术限制。以不同顺序计算，仍可获得正确的结果。

该磁力计结构可以单独制作，再与例如该电源供应模块30、侦测电路40等结合。但也可与该电源供应模块30、侦测电路40等电路架构与其他机械架构共同制作于相同结构体中，以简化其间的接口。

图5所示，在测量磁场时，首先在501设定该电源供应模块30对该质量块10供以图1中的Y方向的定电流。也就是说，使电流由接点103、104进入质量块10，再由接点105、106离开，或由接点105、106进入质量块10，再由接点103、104离开。在步骤502在电流稳定后，测量该质量块在Z方向的位移量，并在步骤503依据该Z方向的位移量计算X方向的磁量。

之后，在步骤504改设定使该电源供应模块30对该质量块10供以图1中的X方向的定电流。也就是说，使电流由接点103、105进入质量块10，再由接点104、106离开。在步骤505在电流稳定后，测量该质量块在Z方向的位移量，并在步骤506依据该Z方向的位移量计算Y方向的磁量。

接者，在步骤507仍使该电源供应模块30对该质量块10供以X方向的定电流。在步骤508在电流稳定后，测量该质量块在Y方向的位移量，并在步骤509依据该Y方向的位移量计算Z方向的磁量。如此即完成X/Y/Z三方向磁场的测量。

使用本发明磁力计所测得的三度空间磁量，可以提供于各种应用，例如经纬度判断，海拔判断等。本发明提供一种设计简单、制作容易且能完全兼容于标准CMOS制程的磁力计。该磁力计应用简单的电路控制，即可正确测量三度空间的磁量。确属一种前所未见的发明。

Claims (19)

1.一种磁力计，包括一个悬浮的质量块，一组Y方向位移侦测电极，一组Z方向位移侦测电极，以及一电流供应模块；

该Y方向代表该质量块所在平面上的两垂直方向中的一方向，该质量块所在平面上的两垂直方向中的另一方向为X方向，且该Z方向代表垂直于该平面的方向；其中，

该质量块的长度方向与该Y方向平行，并包括若干金属层与若干介电层，以介电层与金属层交互堆栈方式形成；

该Y方向位移侦测电极与Z方向位移侦测电极分别包括若干金属层与介于任二金属层间的介电层；

该质量块中，对应于该Y方向位移侦测电极的部分，有至少二金属层通过通孔连接；对应于该Z方向位移侦测电极的部分，有至少二金属层通过通孔连接；以及

该Y方向位移侦测电极包括二组电极，各组包括至少二层通过通孔连接的金属层，该Z方向位移侦测电极也包括二组电极，各组包括至少二层通过通孔连接的金属层；以及

该电流供应模块供应可选择的分别沿该X方向或Y方向流经该质量块的电流。

2.如权利要求1所述的磁力计，其特征在于：该通孔用金属材质填充。

3.如权利要求1所述的磁力计，其特征在于：该质量块中，对应于该Y方向位移侦测电极的部分，与对应于该Z方向位移侦测电极的部分位于不同平面。

4.如权利要求1所述的磁力计，其特征在于：该质量块中，对应于该Y方向位移侦测电极的部分，与对应于该Z方向位移侦测电极的部分位于相同平面，并互相电性绝缘。

5.如权利要求1所述的磁力计，其特征在于：还包括一侦测电路，对应于该电流供应模块的供电状态，根据该电流供应模块电流流经该质量块的方向与该Y方向位移侦测电极或该Z方向位移侦测电极的输出，计算X、Y、Z三方向的磁量；其中，该X方向为在该质量块所在平面上，与该Y方向垂直的方向。

6.如权利要求1所述的磁力计，其特征在于：该Y方向位移侦测电极与该Z方向位移侦测电极在靠近该质量块的一侧，均形成向X/Y平面延伸的指状延伸，该X/Y平面为X方向和Y方向形成的平面；该质量块也在靠近该Y方向位移侦测电极与该Z方向位移侦测电极的侧面，形成向该X/Y平面延伸的指状延伸，并延伸进入该Y方向位移侦测电极与该Z方向位移侦测电极的指状延伸形成的凹部内。

7.如权利要求1所述的磁力计，其特征在于：该质量块、该Y方向位移侦测电极与该Z方向位移侦测电极，共同形成于一包含若干金属层与若干介电层依序堆栈形成的结构物上，且该质量块以一空间与该Y方向位移侦测电极、该Z方向位移侦测电极分离。

8.如权利要求7所述的磁力计，其特征在于：该Y方向位移侦测电极位于该结构物的第一与第二金属层；该Y方向位移侦测电极第一组电极包括若干指状电极，第二组电极也包括若干指状电极，两者的指状电极互相交错配置，并使一对包含一支第一组电极指状电极与一支第二组电极指状电极的指状电极对，对应于该质量块的一指状延伸。

9.如权利要求7所述的磁力计，其特征在于：该磁力计包括该Y方向位移侦测电极第一群和该Y方向位移侦测电极第二群，该Y方向位移侦测电极第一群和该Y方向位移侦测电极第二群分别包括二组电极，均位于该结构物的第一、第二金属层。

10.如权利要求8所述的磁力计，其特征在于：该Y方向位移侦测电极各组电极的第一与第二金属层通过一通孔连接。

11.如权利要求8或9所述的磁力计，其特征在于：该Z方向位移侦测电极分别位于该结构物的第三、第四金属层，以及第五、第六金属层；该第三、第四金属层与该第五、第六金属层位于Z方向上的不同高度。

12.如权利要求11所述的磁力计，其特征在于：该磁力计包括该Z方向位移侦测电极第一群和该Z方向位移侦测电极第二群，该Z方向位移侦测电极第一群和该Z方向位移侦测电极第二群分别包括二组电极，各位于该结构物的第三、第四金属层，以及第五、第六金属层；该第三、第四金属层位于该第五、第六金属层的上方。

13.如权利要求12所述的磁力计，其特征在于：该第一、第二金属层，与该第三至第六金属层间，通过至少一介电层保持一预定距离。

14.如权利要求12所述的磁力计，其特征在于：该Z方向位移侦测电极的第三、第四金属层通过一通孔连接，并使其第五、第六金属层也通过一通孔连接。

15.如权利要求14所述的磁力计，其特征在于：该质量块的第一与第二金属层通过一通孔连接，第四、第五金属层通过一通孔连接。

16.如权利要求1所述的磁力计，其特征在于：该质量块提供至少4接点，供电性连接该电流供应模块，使该电流供应模块供应的电流可选择的分别沿该X方向或Y方向流经该质量块。

17.如权利要求5所述的磁力计，其特征在于：该侦测电路连接该电流供应模块，以及该Y方向位移侦测电极、该Z方向位移侦测电极的各组电极，以与该电流供应模块的操作同步，侦测该Y方向位移侦测电极与该质量块对应于该Y方向位移侦测电极的部分间电容变化，以测定该质量块在磁场作用下，于Y方向的位移量；并侦测该Z方向位移侦测电极与该质量块对应于该Z方向位移侦测电极的部分间电容变化，以测定该质量块在磁场作用下，于Z方向的位移量。

18.如权利要求17所述的磁力计，其特征在于：该侦测电路进一步依据该电流的流经方向与该Y/Z方向的位移量，计算该磁场于X/Y/Z各方向的磁量。

19.如权利要求5所述的磁力计，其特征在于：该侦测电路于该电流供应模块对该质量块施予X方向的电流时，测量该质量块在Z方向的位移量，据以计算该质量块所受Y方向的磁力；该侦测电路于该电流供应模块对该质量块施予X方向的电流时，测量该质量块在Y方向的位移量，据以计算该质量块所受Z方向的磁力；该侦测电路于该电流供应模块对该质量块施予Y方向的电流时，测量该质量块在Z方向的位移量，据以计算该质量块所受X方向的磁力。