[發明專利]用于制造微機械結構元件的方法和微機械結構元件

有效

• 申請號: 201611101906.8
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN106853956B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: A·布萊特林;F·賴興巴赫;J·萊茵穆特;J·阿姆托爾
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;B81B7/02;G01P15/08;G01P3/42
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 侯鳴慧

本發明提出一種用于制造微機械結構元件的方法，所述微機械結構元件具有基底以及與所述基底連接并且與所述基底包圍第一空腔的蓋，其中，在第一空腔中，第一壓力占主導并且包括具有第一化學成分的第一氣體混合物，其中，?在第一方法步驟中，在基底中或者在蓋中構造使第一空腔與微機械結構元件的周圍環境連接的進口孔，其中，?在第二方法步驟中，調節第一空腔中的第一壓力和/或第一化學成分，其中，?在第三方法步驟中，通過借助于激光將能量或熱引入到基底或蓋的吸收部分中來封閉進口孔，其中，在第四方法步驟中，將用于進一步調節第一壓力和/或第一化學成分的反應氣體引入到第一空腔中。

技術領域

本發明涉及一種用于制造微機械結構元件的方法以及一種微機械結構元件。

背景技術

由WO 2015/120939A1公知了這種方法。如果微機械結構元件的空腔中確定的內部壓力是所期望的或者在所述空腔中應該包括具有確定的化學成分的氣體混合物，則所述內部壓力或所述化學成分經常在封蓋微機械結構元件時或在基底晶片和蓋晶片之間的鍵合過程中被調節。在封蓋時，例如蓋與基底連接，由此蓋和基底共同包圍所述空腔。通過調節在封蓋時存在于周圍環境中的氣體混合物的氣氛或壓力和/或化學成分，由此可以調節所述空腔中的確定的內部壓力和/或確定的化學成分。

通過由WO 2015/120939 A1公知的方法可以有針對性地調節微機械結構元件的空腔中的內部壓力。通過所述方法尤其可能的是，制造具有第一空腔的微機械結構元件，其中，在第一空腔中可以調節第一壓力和第一化學成分，所述第一壓力和第一化學成分與封蓋的時間點時的第二壓力和第二化學成分不同。

在用于有針對性地調節根據WO 2015/120939 A1的微機械結構元件的空腔中的內部壓力的方法中，在蓋中或者在蓋晶片中或者在基底中或者在傳感器單元晶片中產生至空腔的窄的進口通道。接著，通過進口通道以期望的氣體和期望的內部壓力灌注所述空腔。最后，進口通道周圍的區域局部地借助于激光加熱，基底材料局部地液化并且在凝固時氣密地封閉進口通道。

轉速傳感器的性能特別靈敏地取決于空腔內部壓力。此外，為了轉速傳感器的高的偏移表現(Offsetperformance)，在所述轉速傳感器的使用壽命內需要盡可能穩定的性能，因為所述性能與在補償時被包括到補償參數中的值的偏差導致轉速傳感器的偏移。因此，為了在轉速傳感器的使用壽命內實現盡可能高并且穩定的性能，必需的是，在轉速傳感器的使用壽命內使轉速傳感器空腔的內部壓力穩定或者保持恒定。在具有高性能(即小的空腔內部壓力)的轉速傳感器中，經常在HT貯存(具有相對高的溫度的貯存時間間隔)之后觀測到內部壓力的升高，所述升高例如通過氣體析出或氣體擴散到空腔中產生。

用于有針對性地調節微機械結構元件的空腔中的內部壓力的其他方法由US 8,546,928 B2，US 2015/0158720 A1和US 8,513,747 B1公知。用于求取泄漏率的方法由US7,739,900 B2公知。

發明內容

本發明的目的在于以相對于現有技術簡單和成本低廉的方式提供一種用于制造相對于現有技術機械魯棒的以及具有長的使用壽命的微機械結構元件的方法。此外，本發明的目的在于提供一種相對于現有技術緊湊的、機械魯棒的和具有長的使用壽命的微機械結構元件。根據本發明，這特別適用于具有(第一)空腔的微機械結構元件。此外，通過根據本發明的方法和根據本發明的微機械結構元件也可以實現一種微機械結構元件，在所述微機械結構元件情況下，在第一空腔中可以調節第一壓力和第一化學成分，并且在第二空腔中可以調節第二壓力和第二化學成分。例如設置這種用于制造微機械結構元件的方法，對于這種方法有利的是，在一空腔中包括第一壓力，并且在第二空腔中包括第二壓力，其中，第一壓力應該不同于第二壓力。這則例如是下述情況，用于測量轉速的第一傳感器單元和用于測量加速度的第二傳感器單元應該集成在微機械結構元件中。在此，第一空腔和第二空腔例如僅僅通過鍵合條相互分隔開。本發明的目的尤其是能夠實現在微機械結構元件的使用壽命內的高性能。