用于电容式传感器设备或开关设备的微机械构件的制作方法

文档序号:22630164发布日期:2020-10-23 19:47阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于电容式传感器设备或开关设备的微机械构件,具有:

衬底(10),该衬底具有衬底表面(10a);

至少一个直接或间接地在所述衬底表面(10a)上张紧的膜片(12),该膜片具有至少一个无支撑区域,所述无支撑区域分别能借助施加到对应的所述无支撑区域上的力(f)翘曲;以及

至少一个杠杆元件(16a至16d)和至少一个连接在所述至少一个杠杆元件(16a至16d)上的电极(18a、18b、44),其中,所述至少一个杠杆元件(16a至16d)这样连接在所述至少一个无支撑区域上,使得在所述至少一个无支撑区域翘曲的情况下所述至少一个杠杆元件(16a至16d)能被置于旋转运动中,由此,所连接的所述至少一个电极(18a、18b、44)能被置于分别相对于所述衬底表面(10a)倾斜地定向的调节运动中,

其特征在于,

所述至少一个杠杆元件(16a至16d)至少通过每个杠杆元件(16a至16d)的各一个第一扭转弹簧(20a至20d)连接在所述至少一个无支撑区域上,至少通过每个杠杆元件(16a至16d)的各一个第二扭转弹簧(22a至22d)连接在所述衬底表面(10a)上或在所述衬底表面(10a)上沉积的至少一个层上,并且至少通过每个杠杆元件(16a至16d)的各一个第三扭转弹簧(24a至24d)连接在所述至少一个电极(18a、18b)上。

2.根据权利要求1所述的微机械构件,其中,所述微机械构件具有至少一个第一电极(18a,44)和至少一个第二电极(18b)作为所述至少一个电极,其中,在所述至少一个无支撑区域翘曲的情况下,所述至少一个第一电极(18a,44)能以垂直于所述衬底表面(10a)定向的第一运动分量被置入其对应的调节运动中,并且所述至少一个第二电极(18b)能以垂直于所述衬底表面(10a)定向且与所述第一运动分量相反定向的第二运动分量被置入其对应的调节运动中。

3.根据权利要求2所述的微机械构件,其中,所述至少一个第一电极(18a)分别配属有至少一个杠杆元件(16a至16d),所述至少一个杠杆元件分别至少通过其第三扭转弹簧(24a至24d)与对应的第一电极(18a)连接,并且,所述至少一个杠杆元件的第一扭转弹簧(20a至20d)距所述至少一个杠杆元件的第二扭转弹簧(22a至22d)比距所述至少一个杠杆元件的所述第三扭转弹簧(24a至24d)更近,其中,所述至少一个第二电极(18b)分别配属有至少一个杠杆元件(16a至16d),所述至少一个杠杆元件分别至少通过其第三扭转弹簧(24a至24d)与对应的第二电极(18b)连接,并且与,所述至少一个杠杆元件的第一扭转弹簧(20a至20d)距所述至少一个杠杆元件的第三扭转弹簧(24a至24d)比距所述至少一个杠杆元件的第二扭转弹簧(22a至22d)更近。

4.根据前述权利要求中任一项所述的微机械构件,其中,所述至少一个杠杆元件(16a至16d)的所述第一扭转弹簧(20a至20d)分别与同一杠杆元件(16a至16d)的所述第二扭转弹簧(22a至22d)平行地定向,和/或所述至少一个杠杆元件(16a至16d)的所述第一扭转弹簧(20a至20d)分别与同一杠杆元件(16a至16d)的所述第三扭转弹簧(24a至24d)平行地定向。

5.根据权利要求4所述的微机械构件,其中,所述微机械构件的所述至少一个电极(18a、18b)分别配属有至少一个由所述杠杆元件(16a、16b)构成的第一杠杆元件对,所述杠杆元件分别至少通过它们的第三扭转弹簧(24a、24b)与对应的电极(18a、18b)连接并且它们的第三扭转弹簧(24a、24b)相对彼此平行地定向。

6.根据权利要求5所述的微机械构件,其中,所述微机械构件的所述至少一个电极(18a,18b)附加地还配属有由所述杠杆元件(16c,16d)构成的第二杠杆元件对,所述杠杆元件分别至少通过它们的第三扭转弹簧(24c,24d)与对应的电极(18a,18b)连接并且它们的第三扭转弹簧(24c,24d)相对彼此平行地定向。

7.根据权利要求6所述的微机械构件,其中,所述至少一个电极(18a、18b)的由所述杠杆元件(16a、16b)构成的所述第一杠杆元件对的所述第三扭转弹簧(24a、24a)与同一电极(18a、18b)的由所述杠杆元件(16c、16d)构成的所述第二杠杆元件对的所述第三扭转弹簧(24c、24d)平行地定向。

8.根据权利要求6所述的微机械构件,其中,所述至少一个电极(18a、18b)的由所述杠杆元件(16a、16b)构成的所述第一杠杆元件对的所述第三扭转弹簧(24a、24a)与同一电极(18a、18b)的由所述杠杆元件(16c、16d)构成的所述第二杠杆元件对的所述第三扭转弹簧(24c、24d)垂直地定向。

9.根据前述权利要求中任一项所述的微机械构件,其中,所述至少一个膜片(12)气密地密封具有存在于其中的参考压力(p0)的壳体,使得所述至少一个无支撑区域能借助存在于壳体外部的不等于所述参考压力(p0)的物理压力(p)翘曲。

10.一种电容式传感器设备或开关设备,具有:

根据权利要求1至9中任一项所述的微机械构件。

11.一种用于电容式传感器设备或开关设备的微机械构件的制造方法,具有以下步骤:

直接或间接地在衬底(10)的衬底表面(10a)上张紧(s1)至少一个膜片(12),使得在对应的无支撑区域上施加力(f)时所述至少一个膜片(12)的至少一个无支撑区域发生翘曲(s1);以及

将至少一个杠杆元件(16a至16d)连接在所述至少一个无支撑区域上并且将至少一个电极(18a、18b、44)连接在所述至少一个杠杆元件(16a至16d)上,使得在所述至少一个无支撑区域发生翘曲时所述至少一个杠杆元件(16a至16d)被置于旋转运动中,由此,所连接的所述至少一个电极(18a、18b、44)被分别置于相对于所述衬底表面(10a)倾斜地定向的调节运动中;

其特征在于,

所述至少一个杠杆元件(16a至16d)至少通过每个杠杆元件(16a至16d)的各一个第一扭转弹簧(20a至20d)连接在所述至少一个无支撑区域上,至少通过每个杠杆元件(16a至16d)的各一个第二扭转弹簧(22a至22d)连接在所述衬底表面(10a)上或在所述衬底表面(10a)上沉积的至少一个层上,并且至少通过每个杠杆元件(16a至16d)的各一个第三扭转弹簧(24a至24d)连接在所述至少一个电极(18a、18b)上。


技术总结
本发明涉及用于电容式传感器设备或开关设备的微机械构件,其具有衬底表面(10a)、在衬底表面(10a)上张紧的膜片(12),该膜片具有可翘曲的无支撑区域、所连接的杠杆元件(16a至16d)和连接在该杠杆元件上的电极(18a、18b、44),其中,在无支撑区域翘曲的情况下杠杆元件(16a至16d)能被置入旋转运动中,由此,所连接的电极(18a、18b、44)能被置入分别倾斜于衬底表面(10a)定向的调节运动中,其中,杠杆元件(16a至16d)通过第一扭转弹簧(20a至20d)连接在无支撑区域上,通过第二扭转弹簧(22a至22d)连接在衬底表面(10a)上,并通过第三扭转弹簧(24a至24d)连接在电极(18a、18b)上。本发明还涉及电容式传感器设备或开关设备和用于微机械构件的制造方法。

技术研发人员:J·赖因穆特
受保护的技术使用者:罗伯特·博世有限公司
技术研发日:2020.04.13
技术公布日:2020.10.23
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