CN102792169A - 压阻微机械传感器器件以及相应的测量方法 - Google Patents
压阻微机械传感器器件以及相应的测量方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102792169A CN102792169A CN2011800142204A CN201180014220A CN102792169A CN 102792169 A CN102792169 A CN 102792169A CN 2011800142204 A CN2011800142204 A CN 2011800142204A CN 201180014220 A CN201180014220 A CN 201180014220A CN 102792169 A CN102792169 A CN 102792169A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pressure drag
- substrate
- crossbeam
- antidetonation
- quality
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 55
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 26
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 23
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 6
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 21
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 101000912181 Arabidopsis thaliana Cysteine synthase, mitochondrial Proteins 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P15/09—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by piezoelectric pick-up
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P15/0802—Details
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P15/12—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by alteration of electrical resistance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P15/12—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by alteration of electrical resistance
- G01P15/123—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by alteration of electrical resistance by piezo-resistive elements, e.g. semiconductor strain gauges
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
本发明涉及一种压阻微机械传感器器件和相应的测量方法。该压阻微机械传感器器件具有：衬底（1）；在衬底（1）上能偏转地悬挂的抗震质量（3）；至少一个设置在衬底与抗震质量之间的压阻横梁（1a，1b；1a’,1b’），所述至少一个压阻横梁在抗震质量偏转时经历电阻变化；其中压阻横梁（1a，1b；1a’,1b’）具有侧面的和/或上侧的和/或下侧的印制导线（2a，2b；2a’,2b’），所述印制导线至少部分地覆盖压阻横梁并且一直延伸到衬底的区域中；以及测量装置（M1；M2；M1’;M1’’），该测量装置电连接到衬底和印制导线并且构成为用于测量通过电路路径上的电阻变化，所述电路路径从衬底通过压阻横梁并且从压阻横梁通过侧面的和/或上侧的和/或下侧的印制导线分布。
Description
技术领域
本发明涉及一种压阻微机械传感器器件和相应的测量方法。
背景技术
虽然可以应用于任意压阻（piezoresistive）微机械传感器器件，还是参照压阻微机械加速度传感器来阐述本发明以及本发明所基于的问题。
当前的加速度传感器通常是以电容方式加以分析的。但是同样实际的压阻分析在所追求的越来越广泛的微型化方面提供更大的潜力。原则上在压阻分析的加速度传感器中（在此称为压阻加速度传感器）要区分下面的两个变型方案。
一种变型方案在于结构化的掺杂，其中压电电阻在横架上的以下位置上被掺杂，在所述位置上在偏转情况下出现最大机械应力。
另一个变型方案在于均匀的掺杂，其中将均匀掺杂的整个横架都用于分析。为此在横梁中需要均匀分布的机械应力。由于在均匀掺杂的情况下整个横架都用于分析，因此均匀的掺杂提供了微型化方面的优点。
由J.Micromech.Microeng.15(2005)，993-1000页（Shusen Huang等人）已知一种具有均匀掺杂的横架的压阻微机械加速度传感器。
图6是该已知压阻微机械加速度传感器的透视图。
在图6中附图标记1示出衬底，在该衬底上设置牺牲氧化层S1和覆盖层S2。由覆盖层S2结构化出抗震质量3，所述抗震质量通过未掺杂的横架B固定在衬底1上。在抗震质量3的尖端上设置挡板30，该挡板保护抗震质量3免受过大的偏转。在抗震质量3和横架B下方存在空穴K。
除了横架B，抗震质量3通过两个均匀掺杂的压阻横梁PR1，PR2与衬底连接。为了在抗震质量3在衬底平面中偏转的情况下检测压阻横梁PR1，PR2的电阻变化，设置金属化区域M1，M2，M3，M4，M5，这些金属化区域与压阻横梁PR1，PR2连接，使得它们实现半桥分析。
为了将信号从抗震质量3反馈到衬底1，在该电路布置中除了压阻横梁PR1，PR2之外还不可放弃地需要横架B。但是在此外基于相同的要求的情况下，附加的横架B减小机械灵敏度和/或提高所需沟槽方面的工艺耗费。尤其是在横梁PR1，B，PR2之间需要尽可能窄的沟槽隔离（STI），这意味着提高的工艺耗费。
发明内容
根据权利要求1的本发明压阻微机械传感器器件和根据权利要求11的相应测量方法相对于已知的解决方案规则具有以下优点，即可以实现能实现最大程度微型化的简化的、成本有利的结构。
本发明所基于的想法在于使用结构化的印制导线层，例如金属层，以便将测量信号电反馈到一个或多个压阻横梁的上侧。
在本发明的压阻微机械传感器器件中的电分析也带来不同的优点。在压阻横梁的上侧上设置的印制导线或反馈导线与在掺杂的横梁中的反馈导线相比是较小的寄生电阻。电阻变化在每个压阻横梁中都得到单独的分析。这使得可以进行无电流的电压测量（3点和4点测量），由此寄生导线电阻不会歪曲测量结果。电气隔离使得可以实现基于电流镜像的简化的差分分析电路。这种分析方法对于电路中的参数变化并不灵敏。
作为技术优点可以提到，横梁之间的绝缘沟槽在灵敏度保持相同的情况下可以实施得更宽。这简化了基于均匀掺杂的压阻加速度传感器的技术实现。
在从属权利要求中存在本发明的各自主题的有利扩展和改进。
根据一种优选的扩展，抗震质量通过一个或多个压阻横梁悬挂在衬底上。这带来了以下优点：整个机械悬挂构造可以被用于检测或分析。这使得可以由于可能更小的抗震质量而实现更高的机械灵敏度或获得更大的面积。
根据另一种优选的扩展，抗震质量通过连接横梁悬挂在衬底上，其中在连接横梁和衬底之间设置压阻横梁。这显著提高了设计自由度。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在下面的描述中被更详细阐述。
图1示出根据本发明第一实施方式的微机械加速度传感器装置形式的压阻微机械传感器器件的俯视图；
图2a-c示出根据图1的微机械加速度传感器装置形式的压阻微机械传感器器件的沿着线AA1’、BB’和CC’的横截面；
图3示出根据本发明第二实施方式的微机械加速度传感器装置形式的压阻微机械传感器器件的俯视图；
图4示出用于阐述在使用本发明压阻微机械传感器器件的情况下的测量方法的第一实施方式的第一测量装置；
图5示出用于阐述在使用本发明压阻微机械传感器器件的情况下的测量方法的第二实施方式的第二测量装置；
图6示出微机械加速度传感器装置形式的已知压阻微机械传感器器件的透视图。
具体实施方式
在附图中相同的附图标记表示相同或功能相同的部件。
图1是根据本发明第一实施方式的微机械加速度传感器装置形式的压阻微机械传感器器件的俯视图，以及图2a-c是根据图1的微机械加速度传感器装置形式的压阻微机械传感器器件的沿着线AA1’、BB’和CC’的横截面。
在图1中，附图标记5示出压阻微机械加速度传感器。从衬底1出发两个均匀掺杂的压阻横梁1a，1b延伸到抗震质量3，由此抗震质量通过横梁1a，1b连接到衬底1。在横梁1a，1b和抗震质量3下方存在空穴K。
压阻横梁1a，1b之间的绝缘沟槽G也可以实施为狭窄的绝缘沟槽（STI）。由此横梁1a，1b更靠近旋转点地设置，这带来了杠杆作用的加强。
在x-y平面（衬底平面）中对抗震质量3的重心6起作用的加速度导致横梁1a的顶锻并且导致横梁1b的旋转，反之亦然。横梁1a，1b的均匀压阻掺杂在此导致其电阻的变化。这种电阻变化可以通过测量装置M1，M2检测到，所述测量装置检测横梁1a，1b的用R1a或R1b表示的各瞬时电阻。由此所检测的电阻变化是对抗震质量3从其平衡位置偏转的度量。
在该实施方式中，该检测对于两个压阻横梁1a，1b来说是单独进行的，为此在衬底1中设置用于电气隔离的绝缘沟槽11a。
此外还应当注意，衬底1的两个电气隔离的半部必须机械地连接到位于下方的衬底1，但是要电隔离（例如借助在整个传感器下面的电气绝缘的牺牲层）。在此，在蚀刻时必须除去抗震质量和横梁下方的牺牲层，而衬底1下方的牺牲层必须保留。
为了检测电阻变化，设置衬底1与各自横梁1a或1b以及设置在横梁1a，1b的上侧上的各自印制导线2a，2b的串联电路。印制导线2a，2b部分或完全地覆盖上侧并且在该示例中由金属层结构化。尤其是，各自的印制导线2a，2b在本实施例中从抗震质量3出发越过整个横梁1a，1b而一直延伸到衬底1的区域中。为了避免与衬底1的短路，在衬底1的区域中的印制导线2a，2b下方存在印制导线2a，2b与衬底1之间的电绝缘层。同样在印制导线2a，2b与横梁1a，1b之间直至各自的接触区域K设置绝缘层I，在接触区域处印制导线2a，2b与横梁1a，1b电接触。该绝缘层I尤其是在图2b和2c中显示。
测量装置M1或M2通过导线区域L1，L2和接触K1一方面与衬底连接，而另一方面通过导线L3或L4和接触K3或接触K4与印制导线2a，2b连接。
虽然在该实施例中对压阻横梁1a，1b的电阻R1a，R1b的电阻变化进行单独的分析，横梁1a，1b也可以被共同分析，例如在类似图6的半桥电路中，如上所阐述的。也可以仅设置唯一的一个压阻横梁，如果所需要的稳定性标准能由此得到满足的话。
此外还可以在单个的一个压阻横梁上设置多个反馈，这些反馈被单独分析。
图3是根据本发明第二实施方式的微机械加速度传感器装置5’形式的压阻微机械传感器器件的俯视图。
在图3所示的第二实施方式中设置未掺杂的横架7，其将抗震质量3与衬底1连接。在此，均匀掺杂的压阻横梁1a’,1b’没有设置在衬底1与抗震质量3之间，而是设置在衬底1与横架7之间。这种设计，即压电横梁1a’,1b’以与横架7成角度α（在此90o）地设置，可以在抗震质量3的重心6与衬底1上的悬挂点之间的距离（力臂长度）保持不变的同时实现更高的几何形状自由度，例如横梁1a，1b的长度有所变化。
当然，角度α不限于90o，而是可以自由改变。横梁1a’,1b’也不需要具有相同的角度α。
设置在压阻横梁1a’,1b’上的印制导线2a’,2b’与根据图1的第一实施例一样结构化，并且使得可以对压阻横梁1a’,1b’的电阻变化进行已经结合图1所描述的分析。与在第一示例中一样，在印制导线2a’,2b’和横梁1a’,1b’或衬底1之间直到各自的接触区域K’设置绝缘层I，在接触区域中印制导线2a’,2b’与横梁1a’,1b’电接触。
图4是用于阐述在使用本发明压阻微机械传感器器件的情况下的测量方法的第一实施方式的第一测量装置。
图4所示的测量装置M1’基于4个压阻横梁1a，1b，1c，1d的全桥连接，这些压阻横梁通过连接节点J1，J2，J3，J4成对平行地连接在供电电势U0和参考电势REF之间。用于检测电阻变化的抽取在连接点J3，J4处进行并且按照已知的方式提供电压值U+和U-，这些电压值是对在抗震质量3偏转时的电阻变化的直接度量。
四个压阻横梁1a，1b，1c，1d可以设置在唯一的一个抗震质量3上，或者通过两个并排设置的加速度传感器实现，其中必要时也可以将所属的两个抗震质量相互机械耦合。
图5是用于阐述在使用本发明压阻微机械传感器器件的情况下的测量方法的第二实施方式的第二测量装置。
在图5中示出的测量装置M1’’是具有Sigma-Delta调制的电流镜像电路装置。被施加参考电压VREF的差值放大器10负责使在压阻横梁1a上降落的电压始终等于参考电压VREF。这通过对晶体管T1的相应控制进行，该晶体管与其它晶体管T2一起与压阻横梁1a串联连接。通过压阻横梁1a的电流I从供电电压源VBD出发经过晶体管T2和晶体管T1通过压阻横梁1a到达参考电压源VSS（通常是地电势）地进行。在该支路中出现的电流随着压阻横梁1a由于与其连接的抗震质量3的偏转而出现的电阻变化而变化。
第二分支形成串联连接的晶体管T3，T5和串联连接的晶体管T4和T6，其中它们分别作为电流镜像连接，从而流过压阻横梁1a的正电流值I+流过晶体管T4，而流过压阻横梁1a的负电流I-流过晶体管T6，如果连接了各自所属的可控开关C或C’的话。
逻辑装置L交替地控制开关C,C’的闭合，其中在闭合时在积分器20中对各自的电流积分，该积分器的平均值为零。于是开关C,C’的占空比表示流过压阻横梁的电流I，该电流作为输出信号OUT(I)由测量装置M1’’提供。
虽然前面借助优选实施例阐述了本发明，但是本发明不限于此，而是还可以按照其它方式实施。
在两个实施例中，印制导线1a，1b或1a’,1b’由金属层结构化。但是完全可以还通过高掺杂的半导体层或其它印制导线层来形成这些横梁。
虽然参照压阻微机械加速度传感器阐述了本发明，但是其不限于此，而是还可以应用于其它压阻微机械器件，例如转速传感器，压力传感器等。
除了具有在x-y平面中的检测方向的所示加速度传感器之外，本发明的压阻微机械传感器器件也可以用于在z方向上进行检测。在此，印制导线2a，2b是非对称的固化，其在z加速度作用的情况下导致横梁1a，1b中的均匀机械应力。在这种情况下，横梁1a，1b中的机械应力经过整流。由此可以仅用一个横梁和一个用于反馈的金属线路就实现z加速度传感器。
原则上甚至可以通过一个或多个侧面的以及一个或多个上侧和/或下侧的印制导线来实现xyz传感器器件。
Claims (15)
1.一种压阻微机械传感器器件，具有：
衬底（1）；
在衬底（1）上能偏转地悬挂的抗震质量（3）；
至少一个设置在衬底（1）与抗震质量（3）之间的压阻横梁（1a，1b；1a’,1b’），所述至少一个压阻横梁在抗震质量（3）偏转时经历电阻变化；
其中压阻横梁（1a，1b；1a’,1b’）具有侧面的和/或上侧的和/或下侧的印制导线（2a，2b；2a’,2b’），所述印制导线至少部分地覆盖压阻横梁（1a，1b；1a’,1b’）并且一直延伸到衬底（1）的区域中；以及
测量装置（M1；M2；M1’;M1’’），该测量装置电连接到衬底（1）和印制导线（2a，2b；2a’,2b’）并且构成为用于测量通过电路路径上的电阻变化，所述电路路径从衬底（1）通过压阻横梁（1a，1b；1a’,1b’）并且从压阻横梁（1a，1b；1a’,1b’） 通过侧面的和/或上侧的和/或下侧的印制导线（2a，2b；2a’,2b’）分布。
2.根据权利要求1所述的传感器器件，其中抗震质量（3）通过压阻横梁（1a，1b；1a’,1b’）悬挂在衬底（1）上。
3.根据权利要求1所述的传感器器件，其中抗震质量（3）通过连接横梁（7）悬挂在衬底（1）上，并且压阻横梁（1a，1b；1a’,1b’）设置在连接横梁（7）与衬底（1）之间。
4.根据权利要求1至3之一所述的传感器器件，其中在印制导线（2a，2b；2a’,2b’）的延伸到衬底（1）的区域中的区域与衬底（1）之间设置电绝缘层（I）。
5.根据上述权利要求之一所述的传感器器件，其中在衬底（1）与抗震质量（3）之间设置多个压阻横梁（1a，1b；1a’,1b’），所述压阻横梁分别具有上侧的印制导线（2a，2b；2a’,2b’），所述上侧的印制导线至少部分地覆盖所属的压阻横梁（1a，1b；1a’,1b’）并且一直延伸到衬底（1）的区域中，其中电连接到衬底（1）和印制导线（2a，2b；2a’,2b’） 的所述测量装置（M1；M2；M1’;M1’’）构成为用于测量通过各自电路路径上的电阻变化，所述电路路径从衬底（1）通过各自的压阻横梁（1a，1b；1a’,1b’）并且从各自的压阻横梁（1a，1b；1a’,1b’） 通过所属的上侧印制导线（2a，2b；2a’,2b’）分布。
6.根据权利要求5的传感器器件，其中所述测量装置（M1；M2；M1’;M1’’）构成为，该测量装置单独地对多个压阻横梁（1a，1b；1a’,1b’）的电阻变化进行分析。
7.根据权利要求5所述的传感器器件，其中所述测量装置（M1；M2；M1’;M1’’）构成为，该测量装置在半桥电路装置或全桥电路装置（M1’）中组合地对多个压阻横梁（1a，1b；1a’,1b’）进行分析。
8.根据上述权利要求之一所述的传感器器件，其中所述测量装置（M1；M2；M1’;M1’’）构成为，该测量装置在具有Sigma-Delta调制的电流镜像电路装置(M1’’)中对该或这些压阻横梁（1a，1b；1a’,1b’）的电阻变化进行分析。
9.根据上述权利要求之一所述的传感器器件，其中衬底（1）具有用于通过两个相邻的压阻横梁（1a，1b；1a’,1b’）对电路路径进行电气隔离的沟槽（11a）。
10.根据上述权利要求之一所述的传感器器件，其中印制导线（2a，2b；2a’,2b’）是由金属化层结构化的金属印制导线。
11.根据上述权利要求之一所述的传感器器件，其中设置多个耦合的抗震质量（3）。
12.一种用于确定能在衬底（1）上偏转地悬挂的抗震质量（3）的偏转的测量方法，该确定通过设置在衬底（1）与抗震质量（3）之间的压阻横梁（1a，1b；1a’,1b’）的电阻变化进行，所述压阻横梁在抗震质量（3）偏转时经历电阻变化，所述测量方法具有步骤：
施加从衬底（1）通过压阻横梁（1a，1b；1a’,1b’）并且从压阻横梁（1a，1b；1a’,1b’） 通过侧面的和/或上侧的和/或下侧的印制导线（2a，2b；2a’,2b’）分布的电路路径，所述印制导线至少部分地覆盖压阻横梁（1a，1b；1a’,1b’）并且一直延伸到衬底（1）的区域中；以及
通过与该电路路径连接的、用于确定抗震质量（3）的偏转的测量装置（M1；M2；M1’;M1’’）对所述电阻变化进行分析。
13.根据权利要求12所述的测量方法，其中通过所述测量装置（M1；M2；M1’;M1’’）单独地分析设置在衬底（1）和抗震质量（3）之间的多个压阻横梁（1a，1b；1a’,1b’）的电阻变化。
14.根据权利要求12所述的测量方法，其中通过所述测量装置（M1；M2；M1’;M1’’）在半桥电路装置或全桥电路装置（M1’）中组合地对设置在衬底（1）和抗震质量（3）之间的多个压阻横梁（1a，1b；1a’,1b’）进行分析。
15.根据权利要求12所述的测量方法，其中通过所述测量装置（M1；M2；M1’;M1’’）在具有Sigma-Delta调制的电流镜像电路装置(M1’’)中对一个或多个压阻横梁（1a，1b；1a’,1b’）的电阻变化进行分析。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102010002994.7 | 2010-03-18 | ||
| DE102010002994A DE102010002994A1 (de) | 2010-03-18 | 2010-03-18 | Piezoresistives mikromechanisches Sensorbauelement und entsprechendes Messverfahren |
| PCT/EP2011/050641 WO2011113625A1 (de) | 2010-03-18 | 2011-01-19 | Piezoresistives mikromechanisches sensorbauelement und entsprechendes messverfahren |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102792169A true CN102792169A (zh) | 2012-11-21 |
| CN102792169B CN102792169B (zh) | 2016-10-19 |
Family
ID=43981414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201180014220.4A Expired - Fee Related CN102792169B (zh) | 2010-03-18 | 2011-01-19 | 压阻微机械传感器器件以及相应的测量方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9110090B2 (zh) |
| EP (1) | EP2548032B1 (zh) |
| JP (1) | JP5665892B2 (zh) |
| KR (1) | KR101825902B1 (zh) |
| CN (1) | CN102792169B (zh) |
| DE (1) | DE102010002994A1 (zh) |
| WO (1) | WO2011113625A1 (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010030345B4 (de) | 2010-06-22 | 2019-05-09 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer piezoresistiven Sensoranordnung und Sensoranordnung |
| GB2492798B (en) | 2011-07-12 | 2013-08-14 | Weston Aerospace Ltd | Dual output accelerometer system |
| DE102012215262B4 (de) * | 2012-08-28 | 2020-08-20 | Robert Bosch Gmbh | Mikromechanische Struktur und entsprechendes Herstellungsverfahren |
| JP5849993B2 (ja) | 2013-06-07 | 2016-02-03 | 株式会社安川電機 | パラレルリンクロボット及びロボットシステム並びに搬送設備の構築方法 |
| FR3110284B1 (fr) * | 2020-05-14 | 2023-01-13 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de détection utilisant une transduction piézorésistive |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08297137A (ja) * | 1995-04-26 | 1996-11-12 | Kansai Gas Meter Co Ltd | 簡易形加速度センサ |
| CN1851472A (zh) * | 2006-05-29 | 2006-10-25 | 东南大学 | 基于微机械技术的压阻非热式流速流向传感器 |
| JP2008134185A (ja) * | 2006-11-29 | 2008-06-12 | Murata Mfg Co Ltd | センサ装置 |
| CN101329361A (zh) * | 2008-05-30 | 2008-12-24 | 无锡市纳微电子有限公司 | 兼有测量压强、温度变化功能的微型硅加速度计及其加工方法 |
Family Cites Families (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4488445A (en) | 1983-10-28 | 1984-12-18 | Honeywell Inc. | Integrated silicon accelerometer with cross-axis compensation |
| JPS62124777A (ja) | 1985-11-25 | 1987-06-06 | Nissan Motor Co Ltd | 半導体力学量センサ |
| US4691568A (en) * | 1985-12-09 | 1987-09-08 | Motorola, Inc. | Semi-conductor accelerometer |
| FR2604791B1 (fr) * | 1986-10-02 | 1988-11-25 | Commissariat Energie Atomique | Procedes de fabrication d'une jauge piezoresistive et d'un accelerometre comportant une telle jauge |
| JPH01222489A (ja) | 1988-03-01 | 1989-09-05 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPH03202777A (ja) | 1989-12-29 | 1991-09-04 | Ricoh Co Ltd | 加速度センサ |
| JP2540973B2 (ja) | 1990-03-13 | 1996-10-09 | 日本電気株式会社 | 半導体加速度センサ |
| JPH04284644A (ja) * | 1991-03-14 | 1992-10-09 | Fuji Electric Co Ltd | ピエゾセンサ回路 |
| JPH04302175A (ja) | 1991-03-29 | 1992-10-26 | Nissan Motor Co Ltd | 半導体加速度センサの製造方法 |
| JP3072354B2 (ja) | 1991-06-07 | 2000-07-31 | 日本航空電子工業株式会社 | 振動子型加速度計 |
| JPH0575468A (ja) * | 1991-09-12 | 1993-03-26 | Yokogawa Electric Corp | Σδ変調器 |
| JP2940293B2 (ja) | 1992-03-31 | 1999-08-25 | 日産自動車株式会社 | 半導体加速度センサの製造方法 |
| US5668320A (en) | 1995-06-19 | 1997-09-16 | Cardiometrics, Inc. | Piezoresistive pressure transducer circuitry accommodating transducer variability |
| JPH09311138A (ja) | 1996-05-24 | 1997-12-02 | Japan Aviation Electron Ind Ltd | シリコン加速度センサ |
| JPH09318655A (ja) | 1996-05-27 | 1997-12-12 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 半導体加速度センサおよびその製造方法 |
| US6389899B1 (en) * | 1998-06-09 | 2002-05-21 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | In-plane micromachined accelerometer and bridge circuit having same |
| JP2003042870A (ja) * | 2001-08-02 | 2003-02-13 | Denso Corp | センサ用温度特性補正回路装置及びセンサの温度特性補正方法 |
| JP2003249825A (ja) * | 2002-02-22 | 2003-09-05 | Mitsubishi Electric Corp | デルタシグマ変調を用いるｄ級増幅器 |
| JP4516264B2 (ja) | 2002-08-08 | 2010-08-04 | パナソニック電工株式会社 | 物理量センサ装置 |
| WO2006039560A2 (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | University Of Southern California | Silicon inertial sensors formed using mems |
| JP2006133161A (ja) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Fujitsu Media Device Kk | 加速度センサー |
| JP2006275896A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | 半導体加速度センサ |
| JP2006275961A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Yamagata Prefecture | 半導体センサおよびその製造方法 |
| JP2007003211A (ja) | 2005-06-21 | 2007-01-11 | Sharp Corp | 加速度センサおよびその出力補正方法 |
| US7481113B2 (en) * | 2005-07-27 | 2009-01-27 | Ricoh Company, Ltd. | Semiconductor sensor with projection for preventing proof mass from sticking to cover plate |
| WO2008038537A1 (fr) * | 2006-09-28 | 2008-04-03 | Hitachi Metals, Ltd. | Détecteur d'accélération |
| JP4328349B2 (ja) | 2006-11-29 | 2009-09-09 | 株式会社日立製作所 | 残留応力測定方法及び装置 |
| JPWO2008143191A1 (ja) * | 2007-05-17 | 2010-08-05 | ローム株式会社 | Ｍｅｍｓセンサおよびその製造方法 |
| JP5195102B2 (ja) * | 2008-07-11 | 2013-05-08 | 大日本印刷株式会社 | センサおよびその製造方法 |
| EP2341618A1 (en) * | 2009-12-23 | 2011-07-06 | Nxp B.V. | Piezo-resistive MEMS resonator |
-
2010
- 2010-03-18 DE DE102010002994A patent/DE102010002994A1/de not_active Withdrawn
-
2011
- 2011-01-19 WO PCT/EP2011/050641 patent/WO2011113625A1/de active Application Filing
- 2011-01-19 KR KR1020127024175A patent/KR101825902B1/ko active IP Right Grant
- 2011-01-19 US US13/635,581 patent/US9110090B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-01-19 CN CN201180014220.4A patent/CN102792169B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-01-19 EP EP11709023.3A patent/EP2548032B1/de not_active Not-in-force
- 2011-01-19 JP JP2012557457A patent/JP5665892B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08297137A (ja) * | 1995-04-26 | 1996-11-12 | Kansai Gas Meter Co Ltd | 簡易形加速度センサ |
| CN1851472A (zh) * | 2006-05-29 | 2006-10-25 | 东南大学 | 基于微机械技术的压阻非热式流速流向传感器 |
| JP2008134185A (ja) * | 2006-11-29 | 2008-06-12 | Murata Mfg Co Ltd | センサ装置 |
| CN101329361A (zh) * | 2008-05-30 | 2008-12-24 | 无锡市纳微电子有限公司 | 兼有测量压强、温度变化功能的微型硅加速度计及其加工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102010002994A1 (de) | 2011-09-22 |
| JP5665892B2 (ja) | 2015-02-04 |
| EP2548032A1 (de) | 2013-01-23 |
| CN102792169B (zh) | 2016-10-19 |
| JP2013525747A (ja) | 2013-06-20 |
| KR20130007574A (ko) | 2013-01-18 |
| EP2548032B1 (de) | 2013-11-20 |
| US9110090B2 (en) | 2015-08-18 |
| WO2011113625A1 (de) | 2011-09-22 |
| US20130098154A1 (en) | 2013-04-25 |
| KR101825902B1 (ko) | 2018-02-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7886601B2 (en) | Microelectromechanical sensor having multiple full-scale and sensitivity values | |
| CN102792169A (zh) | 压阻微机械传感器器件以及相应的测量方法 | |
| CN106290984A (zh) | 具有偏侈补偿的z-轴加速度计 | |
| US8381570B2 (en) | Method for adjusting an acceleration sensor | |
| CN106979839B (zh) | 具有可变感测间隙的压力传感器 | |
| JPH07191055A (ja) | 静電容量式加速度センサ | |
| CN101568840B (zh) | 微机械多轴加速度传感器 | |
| US10488430B2 (en) | Stiction detection and recovery in a micro-electro-mechanical system device | |
| US8776337B2 (en) | Methods of forming capacitive sensors | |
| CN103534561B (zh) | 力传感装置、尤其是电容性的称重单元 | |
| EP3152583B1 (en) | Accelerometers | |
| US8943907B2 (en) | Method and device for measuring a microelectromechanical semiconductor component | |
| CN101305266A (zh) | 传感器、传感器部件和用于制造传感器的方法 | |
| CN109506826B (zh) | 具有改进的应变仪的压力传感器 | |
| CN106164691A (zh) | 低偏移和高灵敏度垂直霍尔效应传感器 | |
| JP6285541B2 (ja) | 加速度検出装置 | |
| JP6087735B2 (ja) | 流量センサ及び流量検出システム | |
| US10656173B2 (en) | Micromechanical structure for an acceleration sensor | |
| CN106030315B (zh) | 具有框的微机电结构 | |
| KR102334164B1 (ko) | 마이크로기계 가속도 센서 | |
| CN104677484B (zh) | 使用电容器的振动及动态加速度感测 | |
| CN106124802B (zh) | 一种加速度测量方法和水银加速度传感器 | |
| US10139424B2 (en) | OMM rotation rate sensor including a drive, without stationary electrodes | |
| CN102538773A (zh) | 微机电的元件以及用于制造这样的微机电的元件的方法 | |
| US10126323B2 (en) | Capacitive physical quantity sensor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20161019 Termination date: 20210119 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |