[發明專利]微機械結構和微機械傳感器

在審

• 申請號: 202111113108.8
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN114252652A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: C·納格爾;J·克拉森;L·特布耶;R·舍本;R·艾德
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01P15/08
• 分類號: G01P15/08
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 郭毅

1.一種微機械結構(1)，所述微機械結構具有襯底(2)和能夠相對于所述襯底(2)運動的震動質量(3)，所述微機械結構還具有探測裝置(4)和主彈簧(5)，其中，所述震動質量(3)借助所述主彈簧(5)與所述襯底(2)連接，其中，第一方向(11)和基本上垂直于所述第一方向(11)的第二方向(12)定義所述襯底(2)的主延伸平面，其中，所述探測裝置(4)設置用于探測所述震動質量(3)的偏移，其中，所述探測裝置(4)具有電極結構，所述電極結構具有固定在所述震動質量(3)上的第一電極(41)和固定在所述襯底(2)上的第二電極(42)，其中，所述第一電極(41)和所述第二電極(42)在所述第一方向(11)上和在所述第二方向(12)上具有基本上二維的延伸，其中，所述微機械結構(2)具有交錯的止擋結構(6)，所述止擋結構具有第一彈簧止擋(61)、第二彈簧止擋(62)和固定止擋(63)，其中，所述止擋結構(6)如此構型，使得在所述震動質量(3)的至少一部分在垂直于所述第一方向(11)和所述第二方向(13)的第三方向(13)上運動超出運行范圍時，所述第一彈簧止擋(61)首先發生機械接觸，在所述震動質量(3)的至少一部分在所述第三方向(13)上進一步運動時，所述第二彈簧止擋(62)隨后發生機械接觸，并且在所述震動質量(3)的至少一部分在所述第三方向(13)上進一步運動時，所述固定止擋(63)隨后發生機械接觸。

2.根據權利要求1所述的微機械結構(1)，其中，所述微機械結構(1)具有多個功能層(81，82，83)，其中，所述第一彈簧止擋(61)和所述第二彈簧止擋(62)至少部分地布置在同一功能層(81，82，83)中。

3.根據權利要求1或2所述的微機械結構(1)，其中，所述第一彈簧止擋(61)具有第一止擋彈簧(71)，所述第二彈簧止擋(62)具有第二止擋彈簧，其中，所述第一止擋彈簧(71)的第一彈簧剛度小于所述第二止擋彈簧(72)的第二彈簧剛度，其中，所述第一彈簧剛度大于所述主彈簧(5)的第三彈簧剛度。

4.根據權利要求1至3中任一項所述的微機械結構(1)，其中，所述第一彈簧止擋(61)和所述第二彈簧止擋(62)至少部分地布置在所述震動質量(3)內部。

5.根據權利要求1至3中任一項所述的微機械結構(1)，其中，所述第一彈簧止擋(61)、所述第二彈簧止擋(62)和所述固定止擋(63)布置在所述襯底(2)與所述震動質量(3)之間。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的微機械結構(1)，其中，所述主彈簧(5)包括扭簧(51)，其中，所述探測裝置(4)設置用于探測所述震動質量(3)圍繞旋轉軸(14)的旋轉偏移，其中，所述旋轉軸(14)布置在所述第二方向(12)上。

7.根據權利要求6所述的微機械結構(1)，其中，關于所述第一方向(11)，所述固定止擋(63)與所述第一彈簧止擋(61)相比具有至所述扭簧(51)的更大間距，并且關于所述第一方向(11)，所述第一彈簧止擋(61)與所述第二彈簧止擋(62)相比具有至所述扭簧(51)的更大間距。

8.根據權利要求1至5中任一項所述的微機械結構(1)，其中，在作用在所述第三方向(13)上的加速度的情況下，所述震動質量(3)能夠完整地在所述第三方向(13)上偏移，其中，所述探測裝置(4)設置用于探測在所述第三方向(13)上的偏移。

9.根據權利要求8所述的微機械結構(1)，其中，關于所述第三方向(13)，所述固定止擋(63)與所述第二彈簧止擋(62)相比具有更大的基本間距，并且關于所述第三方向(13)，所述第二彈簧止擋(62)與所述第一彈簧止擋(61)相比具有更大的基本間距。

10.一種微機械傳感器(9)，其具有根據權利要求1至9中任一項所述的微機械結構。