[發明專利]用于傳感器設備的微機械構件和用于傳感器設備的微機械構件的制造方法

在審

• 申請號: 202210646991.5
• 申請日: 2022-06-08
• 公開（公告）號: CN115448247A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: H·韋伯;P·施莫爾格魯貝爾
• 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;B81B7/02;B81C1/00;G01L1/14
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 郭毅

本發明涉及一種用于傳感器設備的微機械構件，其具有襯底、至少一個第一對應電極、至少一個第一電極和電容器密封結構，至少一個第一電極以能夠調整的方式布置在所述至少一個第一對應電極的背離襯底的側上，電容器密封結構氣密地密封內部體積，內部體積具有存在于其中的至少一個第一對應電極和存在于其中的至少一個第一電極，其中，至少一個第一對應電極直接地或者間接地緊固在框架結構上，框架結構直接地或者間接地緊固在所述襯底上，并且至少一個第一對應電極至少部分地如此跨越所述空腔，使得能夠通過至少一個開口在空腔與內部體積之間傳輸至少一種氣體，開口構造在所述至少一個第一對應電極上和/或構造在至少一個第一對應電極中。

技術領域

本發明涉及一種用于傳感器設備的微機械構件。本發明涉及一種用于傳感器設備的微機械構件的制造方法。

背景技術

由現有技術、例如由DE 10 2004 043 356 A1已知具有挖有溝槽的腔的傳感器元件。

發明內容

本發明提供一種根據本發明的用于傳感器設備的微機械構件和一種根據本發明的用于傳感器設備的微機械構件的制造方法。

方面的優點

本發明提出如下微機械構件：所述微機械構件除了其相應的內部體積之外還具有空腔，使得至少一種氣體能夠從其內部體積傳遞到其空腔中，相應的微機械構件的電極存在于所述內部體積內。在根據本發明的微機械構件的情況下，釋放氣體的(ausgasenden)物質、摻雜物質和形成的含碳氣體能夠從內部體積中如此分布到空腔中，使得確定的量的釋放氣體的物質/擴散(diffundierenden)物質導致內部體積中的相應的參考壓力的變化更小，例如氫氣、氮氣、氧氣(例如從TEOS、即原硅酸四乙酯中釋放出來)，所述形成的含碳氣體例如尤其是甲烷或者乙烷。因此，與現有技術相比，借助本發明提出的微機械構件更適合用于在遵守預給定的規定極限的情況下實施可靠且精確的測量、例如壓力測量。

在傳統的壓力傳感器中，釋放氣體效應和/或擴散效應通常導致相應的壓力傳感器中的參考壓力的增加，并且因此導致相應的壓力傳感器的傳感器信號的不期望的漂移。內部體積越小，“封閉”在內部體積中的參考壓力的百分比增加越大，相應的微機械構件的電極存在于所述內部體積內。因此，在MEMS構件的繼續進步的小型化進程中，該方面獲得越來越大的權重(越來越大的影響)。

在微機械構件的一種有利的實施方式中，至少一個凹陷部結構化到襯底的襯底表面中，該襯底表面與在框架結構內的空腔鄰接。通過這種方式能夠附加地提高空腔的體積，該體積能夠用于與內部體積的氣體傳輸。因此，能夠附加地借助至少一個凹陷部使釋放氣體/擴散對存在于內部體積中的參考壓力的影響最小化。

在微機械構件的另一種有利的實施方式中，直接地或者間接地至少緊固在框架結構上的至少一個第一對應電極(Gegenelektrode)借助至少一個絕緣區域與框架結構和/或襯底電絕緣，所述絕緣區域由至少一種電絕緣材料形成，所述絕緣區域布置或者構造在框架結構內和/或框架結構與至少一個第一對應電極之間。因此，分別存在于至少一個對應電極上的電勢能夠與框架結構的和/或襯底的電勢不同。

例如，電容器密封結構能夠在至少一個第一電極的背離襯底的側上包括張開的膜片，該膜片的膜片內側限界內部體積，并且當存在于膜片的背離內部體積的膜片外側上的壓力與存在于內部體積中的參考壓力之間的壓力差不等于零時，所述膜片是能夠翹曲的，由此，至少一個第一電極是能夠調整的，所述至少一個第一電極懸掛在膜片的膜片內側上并且與所述膜片電連接。因此，微機械構件的這里描述的實施方式能夠特別好地用作壓力傳感器(的至少一部分)。