[发明专利]用于微机电系统传感器的微机电系统应力集中结构

权利要求书

1.一种用于微机电系统(MEMS)传感器的应力集中装置，该装置包括：

板，该板具有内区域和外区域，所述内区域通过限定在该板中的狭缝与所述外区域分开；

应力集中器桥，该应力集中器桥构造成连接所述内区域和所述外区域，并且构造成机械地放大施加在所述板的所述内区域上的应力；以及

至少一个应力传感器，该应力传感器操作性地连接到所述应力集中器桥上；

其特征在于，所述至少一个应力传感器将被机械放大的、施加在所述内区域上的应力转换为电信号。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述狭缝是蚀刻在所述板中的。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个应力传感器建造在所述应力集中器桥中，附装到所述应力集中器桥的任何表面上或者嵌入所述应力集中器桥内。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述内区域薄于所述外区域。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述板为单个硅板。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述应力集中器桥沿着该应力集中器桥的长度具有恒定的横截面。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述应力集中器桥的横截面为矩形或者卵形。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述应力集中器桥具有至少一个压电结晶体管或者压电阻抗元件，所述压电结晶体管或者压电阻抗元件具有低能耗和最佳噪声。

9.一种用于的微机电系统(MEMS)传感器的使应力集中的方法，该方法包括：

机械地放大施加在应力感测器件的内区域上的应力；以及

将被机械地放大的、施加在所述内区域上的应力转换为电信号。

10.一种用于制造根据权利要求1所述的应力集中装置的方法，该方法包括：

使所述板的内区域变薄；

在所述硅板中蚀刻狭缝，以便将所述内区域与所述外区域分开；以及

通过至少一个应力集中器桥连接所述内区域与所述外区域。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，通过在所述板中蚀刻狭缝以便形成应力集中器桥的横向侧面来形成所述应力集中器桥。

12.根据权利要求10所述的方法，该方法还包括沿着所述应力集中器桥的长度形成具有基本相同或者不同厚度的横截面，以便进一步集中应力。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，如果应力感测器件是压力传感器，则该方法还包括用一种物质或者化合物再填充所述狭缝，以便将所述板的上面区域和下面区域分成两个气密的区域，以用于感测压力。

14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，通过湿法化学蚀刻或者干反应离子蚀刻来使所述硅板的所述内区域变薄。

15.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述应力集中器桥具有至少一个应力传感器，所述至少一个应力传感器为压电电阻、压电结晶体管或者压电场效应晶体管。