專利名稱：用于測(cè)量加速度，壓力或類似量的微機(jī)械的裝置以及相應(yīng)的方法
用于測(cè)量加速度，壓力或類似量的微機(jī)械的裝置以及相應(yīng)的方法本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量加速度，壓力或類似量的微機(jī)械的裝置以及一種相應(yīng)的方法和一種相應(yīng)的用途。
現(xiàn)有技術(shù)加速度傳感器被應(yīng)用于多種領(lǐng)域。因此它們例如近來常常被應(yīng)用于移動(dòng)電話中，以識(shí)別移動(dòng)電話的位置改變。如果移動(dòng)電話例如在一個(gè)平面中被使用者轉(zhuǎn)動(dòng)，以便能夠不是縱向地而是橫向地使用通常為矩形的顯示器，那么這通過相應(yīng)的加速度傳感器來識(shí)別并且傳遞給移動(dòng)電話的運(yùn)行系統(tǒng)。運(yùn)行系統(tǒng)然后依據(jù)由加速度傳感器測(cè)量的加速度來計(jì)算移動(dòng)電話的改變的位置并且通過相應(yīng)地轉(zhuǎn)動(dòng)屏幕內(nèi)容而將屏幕內(nèi)容與計(jì)算的新的位置相匹配，從而使用者可以以希望的方式也橫向地利用移動(dòng)電話的屏幕內(nèi)容。除此之外，加速度傳感器也被應(yīng)用于硬盤中，以避免損壞硬盤。例如,如果在將硬盤安裝到計(jì)算機(jī)中時(shí)硬盤被使用者無意地掉落，加速度傳感器則進(jìn)行識(shí)別。加速度傳感器然后測(cè)量硬盤的自由下落并且硬盤使硬盤的寫/讀頭防備性地移動(dòng)到一個(gè)可靠的駐停位置上，從而當(dāng)硬盤撞到地面上時(shí)，在通常出現(xiàn)的下落高度情況下不發(fā)生由寫/讀頭對(duì)硬盤造成的損壞。加速度在此情況下例如可以借助于電容的改變來確定。為此將相互插入對(duì)方中的指狀電極在一個(gè)公共的平面中布置在慣性質(zhì)量(地震震動(dòng)質(zhì)量塊)處和在基底處。在此情況下，慣性質(zhì)量可相對(duì)于基底運(yùn)動(dòng)地進(jìn)行支承。慣性質(zhì)量的指狀電極和基底的對(duì)應(yīng)的指狀電極在相應(yīng)的電極之間形成電容。依據(jù)該電容的變化，現(xiàn)在可以測(cè)量慣性質(zhì)量在指狀電極的該平面中在X方向上或y方向上的相應(yīng)的偏移和由此確定作用于慣性質(zhì)量上的力，加速度，壓力等等。由US2005/0092107A1已知一種用于測(cè)量在二維上的加速度的裝置，其中，在第三維上的偏移被補(bǔ)償。在X方向上和/或y方向上的加速度的測(cè)量此時(shí)借助于慣性質(zhì)量和襯底的相互插入對(duì)方中的指狀電極來進(jìn)行。為了補(bǔ)償垂直于χ-y平面作用于慣性質(zhì)量上的加速度或力，襯底的指狀電極可垂直于χ-y平面運(yùn)動(dòng)地進(jìn)行布置。如果現(xiàn)在慣性質(zhì)量經(jīng)受到具有垂直于χ-y平面的分量的力，那么慣性質(zhì)量相應(yīng)地被在z方向上移動(dòng)，即垂直于x-y平面地移動(dòng)。襯底的可運(yùn)動(dòng)地布置的指狀電極通過在z方向上作用的力被相應(yīng)地轉(zhuǎn)動(dòng)。總體上，在慣性質(zhì)量的指狀電極和襯底的指狀電極之間的電容由于襯底的也偏移的指狀電極而由此沒有改變。因此在z方向上作用的力分量被補(bǔ)償。為了能夠測(cè)量垂直于x-y平面的加速度，申請(qǐng)人從另外的參考文獻(xiàn)中獲知，將慣性質(zhì)量設(shè)計(jì)成搖桿(平衡桿)(Wippe)。然后在慣性質(zhì)量處可以在慣性質(zhì)量的一側(cè)處與x-y平面平行地布置一個(gè)附加的電極和在襯底處與x-y平面垂直地和相間隔地相應(yīng)地也布置一個(gè)附加的電極，從而這些電極形成一個(gè)電容，該電容在慣性質(zhì)量垂直于χ-y平面偏移情況下是改變的。然后依據(jù)該改變確定相應(yīng)的垂直于χ-y平面的加速度。但是這要求襯底和慣性質(zhì)量的復(fù)雜的結(jié)構(gòu)并且提高了相應(yīng)的加速度傳感器的成本。
本發(fā)明的公開
在權(quán)利要求1中限定的用于測(cè)量加速度，壓力或類似量的微機(jī)械裝置包括具有至少一個(gè)固定的電極的襯底，可運(yùn)動(dòng)地布置在襯底處的慣性質(zhì)量，布置在慣性質(zhì)量處的至少一個(gè)接地電極，其中，固定的電極和接地電極被設(shè)計(jì)在一個(gè)測(cè)量平面中，用于在該測(cè)量平面中測(cè)量加速度，壓力或類似量，和其中，固定的電極和接地電極被設(shè)計(jì)用于測(cè)量垂直于測(cè)量平面地作用于慣性質(zhì)量上的加速度，壓力或類似量。在權(quán)利要求9中限定的用于測(cè)量加速度，壓力或類似量的方法，其尤其適合于用按照權(quán)利要求1至7中至少一項(xiàng)所述的裝置來實(shí)施，包括步驟:在襯底處布置至少一個(gè)固定的電極和在可運(yùn)動(dòng)地布置在襯底處的慣性質(zhì)量處布置至少一個(gè)接地電極，其中，固定的電極和接地電極共同作用，以在測(cè)量平面中測(cè)量加速度，壓力，或類似量，將外力垂直于測(cè)量平面地作用于慣性質(zhì)量上，基于外力使慣性質(zhì)量在垂直于測(cè)量平面的方向上偏移(偏轉(zhuǎn))，測(cè)量在至少一個(gè)接地電極和至少一個(gè)固定的電極之間的電容的改變，以及借助于測(cè)量的電容的改變確定加速度，壓力或類似量。在權(quán)利要求10中限定了按照權(quán)利要求1至8中至少一項(xiàng)所述的用于測(cè)量加速度，和/或壓力的裝置的一種用途。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)
在權(quán)利要求1中限定的用于測(cè)量加速度，壓力或類似量的微機(jī)械的裝置以及在權(quán)利要求8中限定的相應(yīng)的方法具有優(yōu)點(diǎn)，即由此可以以簡(jiǎn)單的方式將已經(jīng)布置的、測(cè)量在Χ-y平面中的加速度或壓力的電極也用于測(cè)量在垂直于x-y平面的方向上的加速度，壓力或類似量。測(cè)量在Z方向上，即在垂直于X-y平面的方向上的加速度的附加的電極由此被取消。同時(shí)該裝置可以簡(jiǎn)單地制造以及該方法可以簡(jiǎn)單地實(shí)施，因?yàn)楦郊拥碾姌O在襯底處和在慣性質(zhì)量處的復(fù)雜的布置以及襯底在z方向上的成形(Ausformung)也可以完全取消。本發(fā)明的其它的特征和優(yōu)點(diǎn)在以下的從屬權(quán)利要求中說明。按照一個(gè)有利的改進(jìn)方案，慣性質(zhì)量設(shè)計(jì)成可圍繞旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其中，旋轉(zhuǎn)軸布置在測(cè)量平面中。由此實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)是，由此一方面可以取消慣性質(zhì)量向初始層的復(fù)雜的返回，因?yàn)榭梢栽谥醒胩幵O(shè)置相應(yīng)的機(jī)構(gòu)。另一方面由此也提供垂直于測(cè)量平面的偏移(偏轉(zhuǎn))的簡(jiǎn)單的可能性。按照另一個(gè)有利的改進(jìn)方案，固定的電極和接地電極設(shè)計(jì)成在固定的電極和接地電極之間形成至少兩個(gè)電容。實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)在于，由此可以以可靠的方式確定垂直于χ-y平面的偏移的方向:在一種相應(yīng)的偏移期間，第一電容的數(shù)值減小，相反，第二電容的數(shù)值增大。如果在相反的方向上偏移，第一電容的數(shù)值增大，相反，第二電容的數(shù)值增大。按照本發(fā)明的另一個(gè)有利的改進(jìn)方案，固定的電極包括至少兩個(gè)金屬的第一區(qū)域和接地電極包括至少一個(gè)金屬的第二區(qū)域，其中，第一和第二金屬的區(qū)域共同作用以形成至少兩個(gè)電容。由此以簡(jiǎn)單并且成本有利的方式實(shí)現(xiàn)形成兩個(gè)電容，用于探測(cè)慣性質(zhì)量垂直于測(cè)量平面的偏移的方向。如果第一和/或第二金屬的區(qū)域在垂直于測(cè)量平面的方向上相互上下地布置在對(duì)應(yīng)的電極處，那么可以更可靠地進(jìn)行力，加速度，壓力或類似量的測(cè)量以及同時(shí)可以確定垂直于x_y平面的偏移的方向。按照本發(fā)明的另一個(gè)有利的改進(jìn)方案，在慣性質(zhì)量的關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸相互相對(duì)的側(cè)面上各至少一個(gè)接地電極布置在慣性質(zhì)量處和各至少一個(gè)固定的電極布置在襯底處。以這種方式進(jìn)一步提高壓力，加速度或類似量的測(cè)量的可靠性，因?yàn)楝F(xiàn)在不同的側(cè)面上具有多個(gè)電極供測(cè)量在Z方向上的偏移使用。按照本發(fā)明的另一個(gè)有利的改進(jìn)方案，第一固定的電極的各上部的第一區(qū)域與第二固定的電極的各下部的第一區(qū)域連接，以測(cè)量加速度，壓力或類似量。這種布置實(shí)現(xiàn)了裝置的橫向敏感性的顯著減小。如果慣性質(zhì)量在z方向上被偏移，如果它是可圍繞一個(gè)中央軸線轉(zhuǎn)動(dòng)地支承，那么該慣性質(zhì)量將經(jīng)歷在旋轉(zhuǎn)軸的一側(cè)上的一個(gè)正的偏移和在旋轉(zhuǎn)軸的另一側(cè)上的一個(gè)相應(yīng)的負(fù)的垂直于測(cè)量平面的偏移。然后可以確定該正的和負(fù)的偏移并且借助于形成相應(yīng)的測(cè)量的電容變化的差來消除可能的干擾影響。按照本發(fā)明的另一個(gè)有利的改進(jìn)方案，第一和/或第二金屬的區(qū)域各包括至少兩個(gè)相互上下布置的金屬層，它們電氣地相互連接起來，尤其是借助于金屬化通孔。在此優(yōu)點(diǎn)是，由此可以使用常規(guī)的CMOS制造方法，其可以一方面成本有利地和另一方面可靠地提供相應(yīng)的金屬的區(qū)域或金屬層。按照本發(fā)明的另一個(gè)有利的改進(jìn)方案，固定的電極和/或接地電極包括至少一個(gè)被分離的，尤其是介電的(絕緣的)，層。該實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)此時(shí)在于，由此可以以簡(jiǎn)單的和成本有利的方式制造電極并且同時(shí)不僅將金屬的區(qū)域相互絕緣(隔絕)而且將形成金屬的區(qū)域的金屬層相互絕緣(隔絕)。附圖簡(jiǎn)述
本發(fā)明的其它的特征和優(yōu)點(diǎn)由以下對(duì)實(shí)施例的說明中得出。在此

圖1顯示了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的裝置的固定的電極和接地電極；
圖2以在X-y平面上的俯視圖顯示了按照?qǐng)D1的實(shí)施方式的裝置的一個(gè)示意 圖3顯示了按照?qǐng)D1的實(shí)施方式的裝置的固定的電極和接地電極，以及 圖4顯示了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的方法的步驟。本發(fā)明的實(shí)施方式
圖1顯示了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的裝置的固定的電極和接地電極。在圖1中，附圖標(biāo)記I表示一個(gè)固定的電極，它布置在襯底S(在圖1沒有示出)處。固定的電極I基本上設(shè)計(jì)成指狀電極并且在圖1中以橫截面圖示出。在固定的電極I的端部區(qū)域中，該固定的電極具有相互上下布置的電介質(zhì)5的層5a_5e。圖1中示出了五個(gè)層5a_5e。按照?qǐng)D1從下向上的第一層5a只包括電介質(zhì)5。布置在第一層5a上方的第二層5b此時(shí)在下部區(qū)域中在固定的電極I的對(duì)稱軸線M的左邊和右邊包括金屬層12b，該金屬層經(jīng)由金屬化通孔13與相鄰的第三層5c的金屬層12a連接。具有金屬層12a，12b和金屬化通孔13的這種金屬層結(jié)構(gòu)不僅布置在固定的電極I的左邊緣的區(qū)域中而且布置在其右邊緣的區(qū)域中并且相對(duì)于對(duì)稱軸線M對(duì)稱地布置。如前所述，第三層5c只包括下部的金屬層12a。在第三層5c上堆疊另外的層5d，5e，它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上基本上對(duì)應(yīng)于第一和第二層5a, 5b。這樣,在固定的電極I處分別在對(duì)稱軸線M的左邊和右邊布置一個(gè)上部的第一金屬的區(qū)域3a和一個(gè)下部的第一金屬的區(qū)域4a，各包括兩個(gè)金屬層12a，12b，它們借助于至少一個(gè)金屬化通孔13被連接起來。在圖1中右邊現(xiàn)在以橫截面圖示出了接地電極2，它布置在慣性質(zhì)量10(在圖1中沒有示出)處。該接地電極也設(shè)計(jì)成指狀電極2a。慣性質(zhì)量10和由此接地電極2在此情況下相對(duì)于固定的電極I在按照?qǐng)D1的方向R上可以沿著垂直方向運(yùn)動(dòng)地布置。接地電極2的結(jié)構(gòu)基本上對(duì)應(yīng)于按照?qǐng)D1的固定的電極I的結(jié)構(gòu)。但是，與固定的電極I不同，只有兩個(gè)金屬層12a，12b布置在第三或第四層5c，5d中。它們也經(jīng)由金屬化通孔13被相互連接。這樣通過兩個(gè)金屬層12a，12b和將它們連接起來的金屬化通孔13形成一個(gè)第二金屬的區(qū)域6。在接地電極2的第二金屬的區(qū)域6和固定的電極I的兩個(gè)第一金屬的區(qū)域3a，4a之間形成兩個(gè)電容C1,C2:第一電容C1在上部的金屬的第一區(qū)域3a和第二金屬的區(qū)域6之間形成，第二電容C2在下部的第一金屬的區(qū)域4a和接地電極2的第二金屬的區(qū)域6之間形成。如圖1中所示，如果現(xiàn)在使接地電極2在方向R上向上相對(duì)于固定的電極I移動(dòng)或偏移(偏轉(zhuǎn))，那么由于在固定的電極I的上部的第一金屬的區(qū)域3a和接地電極2的第二金屬的區(qū)域6之間的間距變小，則電容C1增大，相反，固定的電極I的下部的第一金屬的區(qū)域4a和接地電極2的第二金屬的區(qū)域6之間的間距變大，電容C2減小。在一個(gè)初始層中這樣地布置固定的電極I和接地電極2，即對(duì)應(yīng)的電容C1和C2是相等的=C1=Cy如前所述，不僅固定的電極I和/或接地電極2包括相互上下布置的層5a_5e。這種由層5a_5e構(gòu)成的堆例如可以通過分離各單獨(dú)的層5a_5e被依次地和前后相繼地制造。此外，固定的電極I和/或接地電極2也可以包括一個(gè)半導(dǎo)體載體的區(qū)域，例如硅。圖2以在x-y平面上的俯視圖顯示了圖1的實(shí)施方式的裝置的一個(gè)示意圖。在圖2中，附圖標(biāo)記S表示一個(gè)襯底，在該襯底上布置固定的電極I的多個(gè)電極指la。在各個(gè)電極指Ia之間插入接地電極2的相應(yīng)的電極指2a，后者按照?qǐng)D2在左側(cè)布置在用于慣性質(zhì)量10的外殼9處。在外殼9的按照?qǐng)D2的右側(cè)上布置相應(yīng)的電極指2b，它們嚙合到襯底S的電極指Ib中。各相鄰的電極指la，2a或Ib，2b在此情況下分別形成相應(yīng)的電容C1 - C4，在電極指la, Ib或2a，2b相互相對(duì)運(yùn)動(dòng)期間這些電容的改變被用于測(cè)量作用于慣性質(zhì)量10上的力，加速度等等。用于慣性質(zhì)量10的外殼9此時(shí)圍繞旋轉(zhuǎn)軸11可轉(zhuǎn)動(dòng)地進(jìn)行安裝，其中，旋轉(zhuǎn)軸布置在x-y測(cè)量平面E中和襯底S上。慣性質(zhì)量10此時(shí)在外殼9中和/或相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸11非對(duì)稱地布置。外殼9在按照?qǐng)D1的右側(cè)上具有慣性質(zhì)量10，相反在左側(cè)上在外殼9中不布置慣性質(zhì)量。此外布置有扭轉(zhuǎn)彈簧形式的復(fù)位機(jī)構(gòu)15，以便必要時(shí)使慣性質(zhì)量10從垂直于x-y測(cè)量平面的偏移中再返回到其初始層中。圖3顯示了按照?qǐng)D1的實(shí)施方式的裝置的固定的電極和接地電極。圖3中以示意的形式示出了固定的電極指Ia和Ib以及接地電極指2a，2b的第一和第二金屬的區(qū)域3a，3b，4a，4b，6a，6b的連接線路V1，V2，V1,。圖3中，固定的電極la，接地電極2a，接地電極2b和固定的電極Ib從左向右地布置。固定的電極Ib此時(shí)具有與在圖1中描述的結(jié)構(gòu)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)，也就是說具有電極Ia的右側(cè)上的上部的第一金屬的區(qū)域3a和下部的第一金屬的區(qū)域4a。與此相應(yīng)地，固定的電極Ib在其左側(cè)上，即在其與第二接地電極2b面對(duì)的一側(cè)上，具有上部的第一金屬的區(qū)域3b和下部的第一金屬的區(qū)域4b。為了評(píng)價(jià)電容C1 - C4的電容改變的差，分別將固定的電極Ia的上部的第一金屬的區(qū)域3a，3b與相對(duì)置的固定的電極Ib的對(duì)應(yīng)的下部的第一金屬的區(qū)域4a，4b連接起來。這種連接線路在圖3中以虛線示出和用附圖標(biāo)記VjPV1，表示。接地電極2a，2b的第二金屬的區(qū)域6a和6b也被相互連接起來，這通過圖3中的虛線V2示出。這樣，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)應(yīng)的電容C1 - C4的改變的差的評(píng)價(jià)。如果有外力作用于慣性質(zhì)量10上，那么接地電極2a例如向上移動(dòng)并且對(duì)應(yīng)地接地電極2b向下移動(dòng)。在此情況下，電容C1增大并且電容C4也增大，因?yàn)樵诘谝缓偷诙饘俚膮^(qū)域3a，4b，6之間的相應(yīng)的間距變小。同時(shí)，電容C2和C3變小，因?yàn)樵谙鄳?yīng)的第一和第二金屬的區(qū)域3b，4a，6之間的間距增大。通過連接線路V1, Vr, V2，可以實(shí)現(xiàn)在增大的電容C1, C4之間和在減小的電容C2,，C3之間的差的形成；這提高了測(cè)量精度。固定的電極I和接地電極2的電介質(zhì)層5a_5e的相應(yīng)的厚度最大為10 μ m,最好小于5 μ m,有利地在I至2 μ m之間。第一和第二金屬的區(qū)域3a, 3b, 4a, 4b具有基本上小于
2.5 μ m的厚度，最好小于1.5 μ m，尤其是在0.5和I μ m之間。在固定的電極I和接地電極
2之間的間距G為小于5 μ m,最好在I至3 μ m之間。金屬的區(qū)域3a, 3b, 4a, 4b在垂直于按照?qǐng)D1的圖面方向上具有`在ΙΟμ 和500μπ 之間，最好在50μπ 和200μπ 之間的延伸范圍。電介質(zhì)層5和金屬的區(qū)域3a, 3b, 4a, 4b, 6的總高度H為在3至10 μ m之間，最好在4至8 μ m之間。圖4顯示了按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的方法的步驟。用于測(cè)量加速度，壓力或類似量的方法，其尤其是適合于利用按照權(quán)利要求1至7中至少一項(xiàng)所述的裝置來實(shí)施，按照?qǐng)D4包括步驟:S1:在襯底S處布置至少一個(gè)固定的電極I和在可運(yùn)動(dòng)地布置在襯底S處的慣性質(zhì)量10處布置至少一個(gè)接地電極2，其中，固定的電極I和接地電極2共同作用，以在測(cè)量平面E中測(cè)量加速度，壓力，或類似量，S2，垂直于測(cè)量平面E地將外力作用于慣性質(zhì)量上，S3，基于外力的作用，使慣性質(zhì)量10在垂直于測(cè)量平面E的方向R上偏移，S4,測(cè)量在至少一個(gè)接地電極2，和至少一個(gè)固定的電極I之間的電容C1, C2的改變，以及S5，借助于測(cè)量的電容C1, C2的改變確定加速度，壓力或類似量。盡管上面是借助于優(yōu)選實(shí)施例來說明本發(fā)明的，但是本發(fā)明不限于此，而是可以以多種方式進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.用于測(cè)量加速度，壓力或類似量的微機(jī)械的裝置，包括 具有至少一個(gè)固定的電極(I)的襯底(S)， 可運(yùn)動(dòng)地布置在襯底(I)處的慣性質(zhì)量(10)， 布置在慣性質(zhì)量(10)處的至少一個(gè)接地電極(2)，其中， 固定的電極(I)和接地電極(2)被設(shè)計(jì)在一個(gè)測(cè)量平面(E)中，用于測(cè)量在該測(cè)量平面(E)中的加速度，壓力或類似量，和其中， 固定的電極(I)和接地電極(2)被設(shè)計(jì)用于測(cè)量垂直于測(cè)量平面(E)地作用于慣性質(zhì)量(10)上的加速度，壓力或類似量。
2.按照權(quán)利要求1所述的微機(jī)械的裝置，其中， 慣性質(zhì)量(10)設(shè)計(jì)成可圍繞一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸(11)轉(zhuǎn)動(dòng)，其中，旋轉(zhuǎn)軸(11)布置在測(cè)量平面(E)中。
3.按照權(quán)利要求1-2中至少一項(xiàng)所述的微機(jī)械的裝置，其中， 固定的電極⑴和接地電極⑵設(shè)計(jì)成用于在固定的電極和接地電極(1，2)之間形成至少兩個(gè)電容(CnC2)15
4.按照至少權(quán)利要求3所述的微機(jī)械的裝置，其中， 固定的電極⑴包括至少兩個(gè)金屬的第一區(qū)域(3a，3b，4a，4b)和接地電極(2)包括至少一個(gè)金屬的第二區(qū)域 (6,6a, 6b),其中，第一和第二區(qū)域(3a, 3b, 4a, 4b, 6,6a, 6b)共同作用以形成至少兩個(gè)電容(C1, C2)。
5.按照權(quán)利要求1-4中至少一項(xiàng)所述的微機(jī)械的裝置，其中， 在慣性質(zhì)量(10)的關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸(11)相對(duì)置的側(cè)面上，各至少一個(gè)接地電極(2a，2b)被布置在慣性質(zhì)量(10)處和各至少一個(gè)固定的電極(la，lb)被布置在襯底(S)處。
6.按照權(quán)利要求1-5中至少一項(xiàng)所述的微機(jī)械的裝置，其中， 一個(gè)固定的電極(2a，2b)的各上部的第一金屬的區(qū)域(3a，3b)被與另一個(gè)固定的電極(2a, 2b)的各下部的第一金屬的區(qū)域(4a，4b)連接，以測(cè)量加速度，壓力或類似量。
7.按照權(quán)利要求1-6中至少一項(xiàng)所述的微機(jī)械的裝置，其中， 第一和/或第二金屬的區(qū)域(3a，3b，4a，4b，6，6a，6b)各包括至少兩個(gè)相互上下布置的金屬層(12a，12b)，它們被相互電氣地連接起來，尤其是借助于金屬化通孔(13)。
8.按照權(quán)利要求1-7中至少一項(xiàng)所述的微機(jī)械的裝置，其中， 固定的電極(I)和/或接地電極(2)包括至少一個(gè)分離的，尤其是介電的，層(5a，5b，5c,5d,5e)。
9.用于測(cè)量加速度，壓力或類似量的方法，其尤其適用于利用按照權(quán)利要求1-7中至少一項(xiàng)所述的微機(jī)械的裝置來實(shí)施，包括步驟: (51)在襯底(S)處布置至少一個(gè)固定的電極(I)和在可運(yùn)動(dòng)地布置在襯底(S)處的慣性質(zhì)量(10)處布置至少一個(gè)接地電極(2)，其中，固定的電極(I)和接地電極(2)共同作用，以測(cè)量在測(cè)量平面(E)中的加速度，壓力，或類似量， (52)將外力垂直于測(cè)量平面(E)地作用于慣性質(zhì)量(10 )上， (53)基于外力使慣性質(zhì)量(10)在垂直于測(cè)量平面(E)的方向(R)上偏移， (54)測(cè)量在至少一個(gè)接地電極(2)，和至少一個(gè)固定的電極(I)之間的電容(C1,C2)的改變，以及(S5)借助于測(cè) 量的電容(C1, C2)的改變確定加速度，壓力或類似量。
10.按照權(quán)利要求1-7中至少一項(xiàng)所述的微機(jī)械的裝置的用途，其用于測(cè)量加速度和/或壓力。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量加速度，壓力或類似量的微機(jī)械的裝置。它包括具有至少一個(gè)固定的電極的襯底，可運(yùn)動(dòng)地布置在襯底處的慣性質(zhì)量，布置在慣性質(zhì)量處的至少一個(gè)接地電極，和用于將慣性質(zhì)量返回到初始位置的復(fù)位機(jī)構(gòu)，其中，固定的電極和接地電極被設(shè)計(jì)在一個(gè)測(cè)量平面中，用于測(cè)量在該測(cè)量平面中的加速度，壓力或類似量，和其中，固定的電極和接地電極被設(shè)計(jì)用于測(cè)量垂直于測(cè)量平面地作用于慣性質(zhì)量上的加速度，壓力或類似量。本發(fā)明也涉及一種相應(yīng)的方法和一種相應(yīng)的用途。
文檔編號(hào)G01P15/125GK103154746SQ201180050620
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2011年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月20日
發(fā)明者A.費(fèi)伊, C.萊嫩巴赫, A.弗蘭克, G.奧布賴恩 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司