[发明专利]微机械结构和微机械传感器

说明书

本发明涉及微机械结构，具有衬底和相对于衬底可动的振动质量及第一和第二探测机构。第一方向和基本垂直于它的第二方向限定衬底的主延伸平面。第一探测机构用于探测振动质量的平移偏转。第二探测机构用于探测振动质量的旋转偏转。振动质量通过锚固件和四个扭转弹簧部段与衬底连接。第一探测机构具有电极结构，其包括固定于振动质量的第一电极和固定于衬底的第二电极。第一电极和第二电极具有沿第二方向和第三方向基本二维的延展，该第三方向垂直于主延伸平面。锚固件具有第一部段和第二部段，在它们之间设置间隙。连接件连接两个第一电极，该连接件引导通过该间隙。本发明还涉及包括这种微机械结构和用于读取探测机构的电气电路的微机械传感器。

技术领域

本发明涉及一种微机械结构和微机械传感器。

背景技术

由现有技术已知微机械结构和微机械传感器。例如由文献DE 10 2008 001 442A1已知一种微机械传感器，在该微机械传感器中借助于第一探测机构可以确定振动质量沿第一方向的平移偏转并且借助于第二探测机构可以确定绕平行于振动质量的第二方向的旋转轴线的旋转偏转，其中由此可以求取微机械结构沿第一方向和沿第三方向的加速度，其中这三个方向是正交的。探测机构在此包括电极，这些电极分别或者设置在振动质量上或者设置在衬底上。

发明内容

本发明的任务在于，提出一种改善的微机械结构，在该微机械结构中降低探测机构的电极接触的概率。本发明的另一任务在于，提出一种具有这种微机械结构的微机械传感器。

所述任务通过本发明的内容解决。有利的改进在说明书和附图中给出。

微机械结构具有衬底和相对于衬底可动的振动质量以及第一探测机构和第二探测机构。第一方向和基本上垂直于第一方向的第二方向限定衬底的主延伸平面。第一探测机构设定为用于探测振动质量沿第一方向的平移偏转。第二探测机构设定为用于探测振动质量绕旋转轴线的旋转偏转，其中该旋转轴线沿第二方向设置。振动质量与衬底通过锚固件和四个沿第二方向设置的扭转弹簧部段连接。第一探测机构具有电极结构，该电极结构包括固定在振动质量上的第一电极和固定在衬底上的第二电极。第一电极和第二电极具有沿第二方向和沿第三方向基本上二维的延展，其中第三方向垂直于主延伸平面。锚固件具有第一部段和第二部段，其中在第一部段与第二部段之间设置有间隙。一连接件连接两个第一电极，其中该连接件被引导通过该间隙。

通过所述连接件实现第一电极的改善的机械稳定性。由此能实现微机械结构的延长的寿命，因为在由于机械不稳定性引起的第一电极与第二电极接触的情况下持久地降低第一探测机构的敏感性。也就是说，提高的机械稳定性实现改善的寿命。

第一电极的改善的机械稳定性对于机械鲁棒性是有利的，例如在机械过载的情况下和/或在机械原因引起的崩溃(Kollaps)期间。此外，通过所述连接件对于第一和第二电极的电气原因引起的崩溃的概率下降。因此，降低各电极通过电吸引而接触的概率。在没有所述连接件的情况下只能通过非常厚的第一电极实现可比的机械稳定性。于是，通过所述连接件可以在相同的机械鲁棒性的情况下节省质量和面积。

在微机械结构的一个实施方式中，多个第一电极设置在锚固件的第一侧上，且多个第一电极设置在锚固件的与第一侧对置的第二侧上。第一横向结构将第一侧上的第一电极与连接件连接。第二横向结构将第二侧上的第一电极与连接件连接。由此进一步提高机械稳定性。

在微机械结构的一个实施方式中，连接件具有至少一个第一隆起部。在第一隆起部的区域中连接件与衬底之间的间隔相比于在第一隆起部之外连接件与衬底之间的间隔减小。由此可以降低连接结构在衬底上对第一隆起部的机械撞击并且从而同样地提高微机械结构的机械稳定性。由此能实现微机械结构的延长的寿命。

在微机械结构的一个实施方式中，连接件具有至少一个第二隆起部，在第二隆起部的区域中连接件与锚固件之间的间隔相比于在第二隆起部之外连接件与锚固件之间的间隔减小。由此可以降低连接结构在衬底上对第一隆起部的机械撞击并且从而同样地提高微机械结构的机械稳定性。