[发明专利]惯性传感器

说明书

本发明涉及一种惯性传感器（201），其具有衬底（203）和摆杆（207），所述摆杆借助弹簧装置（205）与所述衬底（203）连接，其中，所述弹簧装置（205）具有至少两个用于将所述摆杆（207）悬挂在所述衬底（203）上的弹簧（209a，209b），其中，这两个弹簧（209a，209b）以它们的纵向轴线（211a，211b）为参照相互错开地设置。

技术领域

本发明涉及一种惯性传感器、尤其是具有平行弹簧的惯性传感器。

背景技术

这样的惯性传感器是已知的。它们通常包括一个经穿孔的可运动的衬底，该衬底借助两个扭转弹簧与衬底连接。在此，两个扭转弹簧以它们的纵向轴线为参照共线地设置。即尤其是两个纵向轴线沿着一个共同的线延伸。

在惯性传感器相对于衬底平面竖直偏移时，在弹簧中产生显著的机械应力。在此，具有较短弹簧长度的弹簧比具有较长的弹簧长度的弹簧具有更大的机械应力。

也希望的是，为了在相同的弹簧宽度时减少机械应力，使弹簧长度最大化。但是，由于扭转弹簧的共线布置，这一点仅能受限地实现，因为在弹簧的纵向端部上摆杆作为限界元件作用，其中，在弹簧的另一个端部上第二弹簧或衬底连接装置作为限界元件作用。

发明内容

因此，本发明的任务可以在于，提供一种惯性传感器，其中弹簧中的机械应力在竖直过载时被减小。

该任务借助独立权利要求的主题解决。有利的设计方案是各个从属权利要求的主题。

根据一个方面提供一种惯性传感器，其具有衬底和摆杆。在此，摆杆借助弹簧装置与衬底连接。弹簧装置包括至少两个弹簧，这些弹簧将摆杆悬挂在衬底上。摆杆就此而言悬挂在衬底上。在此，两个弹簧以他们的纵向轴线为参照相互错开地设置。

在本发明的意义上，纵向轴线是弹簧的轴线，该轴线相应于它们的最大膨胀尺寸的方向。在本发明的意义上，纵向端部表示以纵向轴线为参照的弹簧端部。竖直以衬底平面为参照定义。为了更清楚，如下地定义x、y、z坐标系。x和y轴位于衬底平面中。z轴垂直于衬底平面延伸。共线尤其是意味着在一个共同的线上延伸。

两个弹簧以它们的纵向轴线为参照相互错开地设置，由此它们不再作为相互限界的元件作用并且由此能够至少在一个方向上延长，而它们不会相互碰撞或解除。由此能够与现有技术相比增大弹簧长度，当弹簧竖直偏移时，这以有利的方式导致弹簧中的机械应力较小。也就是说，按本发明的惯性传感器以有利的方式经受住在竖直方向上的较大的机械加速力。

根据一种优选的实施方式，惯性传感器构成为微机械的惯性传感器。微机械的惯性传感器尤其是借助相应的微机械的制造方法例如蚀刻和/或平版印刷方法和/或电流方法和/或光刻方法构成。优选地，衬底是硅晶片。

按照一种优选的实施方式，惯性传感器构成为加速度传感器。

根据另一种实施方式，摆杆构成为经穿孔的摆杆。在本发明的意义中，经穿孔尤其是意味着摆杆具有至少一个孔，流体能够流动或流过该孔。流体可以例如是蚀刻流体、尤其是蚀刻气体或蚀刻液体。由于穿孔，流体可以以有利的方式作用位于摆杆下方，即在衬底和摆杆之间的元件上。尤其地，流体作用在衬底本身上。穿孔可以具有多个孔，这些孔优选设置成一个网栅中。

根据另一种实施方式，也可以设置超过两个弹簧。例如，可以设置四个弹簧。由此引起特别稳定但又弹性的悬挂。这些弹簧共同地优选构成为扭转弹簧。尤其地，这些弹簧构成板式弹簧。这些弹簧可以例如相同地或不同地构成。