[發明專利]微機械結構和用于制造微機械結構的方法

有效

• 申請號: 201310021006.2
• 申請日: 2013-01-21
• 公開（公告）號: CN103213934B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發明（設計）人: J·克拉森
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: B81B3/00
• 分類號: B81B3/00;B81B7/00;B81C1/00;G01P15/125;G01C19/5747
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 侯鳴慧

1.微機械結構（1），具有一包括主延伸平面（100）的襯底（2）和一相對于襯底（2）可運動的質量塊（3，14，70），其中，可運動的質量塊（3）通過至少一個耦合彈簧（4，50）彈簧彈性地懸掛，其特征在于，可運動的質量塊（3）的至少一個第一部分區域（5，60）沿著一相對于主延伸平面（100）基本上垂直的豎直方向（101）至少部分地布置在襯底（2）和耦合彈簧（4，50）之間。

2.根據權利要求1的微機械結構（1），其特征在于，所述微機械結構（1）具有一第一功能層（10）和一第二功能層（20），其中，該第一和第二功能層（10，20）沿著豎直方向（101）這樣地相互錯開，使得第一功能層（10）沿著豎直方向（101）布置在襯底（2）和第二功能層（20）之間，其中，第一部分區域（5，60）在第一功能層（10）中構成并且耦合彈簧（4，50）在第二功能層（20）中構成。

3.根據權利要求2的微機械結構（1），其特征在于，可運動的質量塊（3）的第二部分區域（6，61）在第二功能層（20）中構成并且耦合彈簧（4，50）直接作用在第二部分區域（6，61）上。

4.根據權利要求3的微機械結構（1），其特征在于，第一部分區域（5，60）和第二部分區域（6）在一重疊區域（7）中沿著豎直方向（101）相互地重疊并且第一和第二功能層（10，20）在重疊區域（7）中直接相互固定地連接或者間接地通過一中間層（30）相互固定地連接。

5.根據以上權利要求之一的微機械結構（1），其特征在于，所述微機械結構（1）具有固定電極（8，8’），這些固定電極平行于主延伸平面（100）延伸并且沿著豎直方向（101）布置在第一部分區域（5，60）和襯底（2）之間，其中，這些固定電極（8，8’）和第一部分區域（5，60）形成一板式電容器結構。

6.根據以上權利要求之一的微機械結構（1），其特征在于，所述微機械結構（1）具有至少一個與襯底（2）連接并且構造在第二功能層（20）中的止擋彈簧（21），其中，可運動的質量塊（3，14）的第一部分區域（5，60）的構造在第一功能層（10）中的止擋區域（22）沿著豎直方向（101）布置在止擋彈簧（21）和襯底（2）之間并且止擋彈簧（21）與可運動的質量塊（3，14）間隔開。

7.根據以上權利要求之一的微機械結構（1），其特征在于，所述微機械結構（1）是一加速度傳感器（40）的部分并且可運動的質量塊（3，14）包括一通過外部的加速力相對于襯底（2）可偏移的感振質量塊。

8.根據權利要求1至6之一的微機械結構（1），其特征在于，所述微機械結構（1）是一轉速傳感器（41）的部分，其中，可運動的質量塊（3，14）包括一在存在轉速時通過科里奧利力相對于襯底（2）可偏移的科里奧利元件（70）和/或可運動的質量塊（3）包括一可通過驅動裝置（12）驅動作振動的驅動元件（14），該驅動元件通過驅動彈簧（4）與一在存在轉速時通過科里奧利力相對于襯底（2）可偏移的科里奧利元件耦合并且借助耦合彈簧（50）懸掛在襯底（2）上。

9.根據權利要求1至6之一的微機械結構（1），其特征在于，所述微機械結構（1）是致動器的部分并且可運動的質量塊（3）包括一可通過驅動裝置驅動的致動器裝置。

10.用于制造根據以上權利要求之一的微機械結構（1）的方法，其特征在于，在第一制造步驟中提供襯底（2），在第二制造步驟中設置第一功能層（10）和在第一功能層（10）中構成可運動的質量塊（3）的第一部分區域（5，60），在第三制造步驟中設置第二功能層（20）并且在第二功能層（20）中這樣地構成耦合彈簧（4，50），使得第一部分區域（5，60）沿著豎直方向（101）布置在襯底（2）和彈簧元件（4，50）之間。

11.根據權利要求10的方法，其特征在于，在第三制造步驟中在第二功能層（20）中構成可運動的質量塊（3）的第二部分區域（6，61）和/或在一個在第二和第三方法步驟之間進行的中間步驟中在第一功能層（10）上布置一中間層（30）并且該中間層（30）這樣地被結構化，使得第一部分區域（5，60）和第二部分區域（6，61）在一重疊區域（7）中通過該中間層（30）剛性地相互連接。