[发明专利]微机械的转速传感器和用于制造该微机械的转速传感器的方法

说明书

本发明涉及微机械的转速传感器（100），所述微机械的转速传感器具有带旋转振荡轴承（157）的旋转振荡器（140）。所述旋转振荡器（157）包括：摇臂（152）；摇动弹簧棒（154），所述摇动弹簧棒使摇臂（152）与转速传感器（100）的衬底弹性地连接；和两个支承弹簧棒（153），所述支承弹簧棒在摇动弹簧棒（154）的相反侧上使摇臂（152）与旋转振荡器（140）弹性地连接。从另一视角，提供了用于制造这样的微机械的转速传感器（100）的方法。

技术领域

本发明涉及一种微机械的转速传感器，尤其是涉及一种具有旋转振荡器的转速传感器。从另一视角，本发明涉及一种用于制造这样的微机械的转速传感器的方法。

背景技术

微机械的转速传感器在汽车领域例如在ESP系统中被用于侧翻感知或者被用于导航目的。转速传感器的任务是准确地测量关于转轴的车辆运动。

文献DE 10 2009 027 897 A1公开了一种具有圆盘形的旋转振荡器的微机械的转速传感器，所述旋转振荡器在通过芯片衬底限定的x-y平面内延伸并且所述旋转振荡器被置于绕着垂直于该平面的转轴（z轴）的旋转振动中。旋转振荡器通过四个弹簧与轮毂连接。弹簧布置在旋转振荡器的圆形的居中的留空部中，轮毂伸入到所述旋转振荡器中。轮毂的背向于旋转振荡器的端部固定地布置在衬底上。

如果转速传感器在振荡体绕着振荡轴的旋转运动期间受到绕着转速传感器的敏感轴（例如x轴）的旋转，那么科里奥利力对振荡轴起作用，所述科里奥利力造成振荡体相对于衬底表面的倾斜。旋转振荡器的倾斜可以借助于测量电极电容式地来探测和分析。

为了可靠地检测转速，值得期望的是：在结构尺寸小的情况下，使通过振荡驱动装置被传递到旋转振荡器上的旋转振动尽可能与由科里奥利力引起的倾斜去耦合。

发明内容

按照另一方面，本发明提供了一种微机械的转速传感器，所述微机械的转速传感器具有带旋转振荡轴承的旋转振荡器。旋转振荡轴承包括：摇臂、摇动弹簧棒-所述摇动弹簧棒使摇臂与转速传感器的衬底弹性地连接-和两个支承弹簧棒，所述支承弹簧棒使摇臂与旋转振荡器在摇动弹簧棒的相反侧上弹性地连接。

按照另一方面，本发明提供了一种用于制造带旋转振荡器的微机械的转速传感器的方法，其包括对旋转振荡轴承的构造。旋转振荡轴承的构造包括如下步骤：构造摇臂；借助于摇动弹簧棒使摇臂与转速传感器的衬底弹性地连接；而且借助于两个支承弹簧棒使摇臂与旋转振荡器在摇动弹簧棒的相反侧上弹性地连接。

本发明的优点。

旋转振荡轴承的结构能够在结构类型紧凑的情况下实现绝对线性的驱动模式，其中在比驱动频率高得多的频率下出现干扰模式（通过驱动装置的耦合被传递到旋转振荡器的能探测到的倾斜上的不符合期望的振荡），使得基于干扰模式，在所探测到的倾斜信号的情况下，通过简单的措施、诸如利用高于驱动频率的极限频率的低通滤波可以可靠地抑制也许被叠加的干扰。

按照一个优选的扩展方案，摇动弹簧棒垂直于摇臂延伸。这能够通过对具有高振幅的振荡的振动的均匀的驱动来实现对旋转振荡器的倾斜的特别可靠的探测。

按照一个优选的扩展方案，支承弹簧棒对称地构造在摇动弹簧棒的相反侧上。经此，在驱动模式下，能够实现特别均匀的、和谐的旋转振荡。

按照一个优选的扩展方案，支承弹簧棒平行于摇动弹簧棒延伸。这能够实现：沿衬底的相同的晶体方向来构造支承弹簧棒、如摇动弹簧棒那样，以便以这种方式特别可靠地抑制驱动模式与探测模式之间的耦合。