CN105190319B - 加速度传感器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种加速度传感器，包括：基板，其具有基板表面；以及采样块，其能够在与基板表面平行的第一方向(x)上而相对于基板移动。采样块具有梳状电极，该梳状电极能够与采样块一起移动并且具有在第一方向(x)上延伸的多个齿。加速度传感器还包括对电极，其固定连接至基板，对电极具有固定梳状电极，其中所述固定梳状电极具有沿与第一方向(x)相反的方向延伸的多个齿。可动梳状电极的齿与固定梳状电极的齿相接合。加速度传感器还包括屏蔽电极，该屏蔽电极固定连接至基板，并且适合用于在采样块的偏转移动期间提高采样块的气动阻尼。

Description

加速度传感器及其制造方法
技术领域
本发明涉及加速度传感器及其制造方法。本发明尤其涉及用于测量与加速度传感器的基板表面平行的加速度的微机电加速度传感器及其制造方法。
背景技术
微机电加速度传感器是能够检测加速度的微系统或MEMS(micro-electro-mechanical systems，微机电系统)。通常，为此，设置通过传感器的加速度而相对于传感器的基板发生偏转的至少一个采样块(或摆锤)。为此，采样块例如可以经由弹簧可动地连接至基板。
为了检测加速度，电极(以下称为“可动电极”)是采样块的一部分，并且在基板上，固定对电极被配置成与可动电极相对。如果可动电极与对电极之间的距离由于采样块的偏转而发生变化，则该变化可以通过(闭环)控制回路来检测并且向电极施加相应的电压，使采样块复位。这里，使用所施加的电压的高度来确定加速度。
为了能够检测多于一维的加速度，例如，可以设置各自具有分别与空间轴中的一轴对准的检测轴的三个相同的加速度传感器。可选地或附加地，可以在同一基板上设置可在不同的方向上偏转的若干采样块。
已经证明具有彼此接合(或交织)的电极的加速度传感器因其有利线性行为而具有价值。这里，可动电极和对电极作为梳状电极而形成，其中，各个梳的齿彼此接合。可动电极和对电极以这种方式形成电容器，其中，必须要施加至该电容器的电极以进行复位的复位电压对于几乎所有偏转均与采样块的偏转呈线性。
然而，交织电极的这种配置的问题是阻尼(damping)的缺乏，使得在高加速度的情况下，例如，可动电极可能碰撞到对电极或间隔物，这可能导致机械缺陷和不精确或不可用的测量结果。
文献DE-A1-10 2011 083487公开了一种加速度传感器，包括：基板；隔振块；以及检测单元，其中，隔振块以由于作用在加速度传感器上的外部加速度而相对于基板进行偏转移动的形态沿偏转方向是可偏转的，以及检测单元以相对于基板进行检测移动以检测隔振块的偏转的形态沿检测方向是可动的，以及此外，检测单元与隔振块以使得沿偏转方向的偏转移动的振幅大于沿检测方向的检测移动的振幅的方式相连接。
文献US-A1-2012/031185公开了一种微机械加速度传感器，包括：基板；以及隔振块，其中隔振块在检测方向上相对于基板可动地位于基板上。微机械传感器包括用于对与检测方向垂直的隔振块的运动进行减幅的至少一个阻尼装置。
文献WO-A1-2006/105314公开了一种电容式加速度传感器，包括：第一固定电极；以及第二固定电极。第一固定电极通过间隙与第二固定电极分开。在第一固定电极与第二固定电极之间可动的可动电极位于第一固定电极与第二固定电极之间。可动电极具有使得在可动电极和固定电极之间产生挤压阻尼作用以对可动电极的运动进行减幅的尺寸。电路确定位于大致穿过第一固定电极和第二固定电极之间的整个间隙的任何位置的可动电极的位置。
文献US-A1-2007/029629公开了一种微机械传感器以及晶片级的传感器和电路的制造和纵向一体化所用的方法。该处理包括：处理第一晶片以不完全定义第一晶片的第一表面中的感测结构；处理第二晶片以定义第二晶片的表面上的将第一晶片与第二晶片绑定在一起的电路；然后蚀刻晶片以完成第一感测结构，包括剥离与第二晶片相关的构件。
发明内容
因此本发明的目的是提供具有提高了采样块的偏转移动的阻尼的接合梳状电极的加速度传感器。独立权利要求的主题解决了这一目的。独立权利要求中定义了有利实施例。
根据本发明的加速度传感器例如可以包括基板，其包括基板表面。此外，所述加速度传感器可以包括采样块，其能够大致沿与所述基板表面平行的正偏转方向x相对于所述基板移动，其中所述采样块包括能够与所述采样块一起移动的可动梳状电极，并且所述可动梳状电极包括沿所述正偏转方向x延伸的多个齿。所述加速度传感器还可以包括对电极，其固定连接至所述基板，其中所述对电极包括固定梳状电极，其中所述固定梳状电极包括沿与所述正偏转方向x相反的方向延伸的多个齿，其中所述可动梳状电极的齿与所述固定梳状电极的齿相接合。此外，所述加速度传感器还包括屏蔽电极，其固定连接至所述基板，所述屏蔽电极适合用于在所述采样块的偏转移动期间提高所述采样块的气动阻尼。
以下，术语“气动阻尼”例如表示由于部分体积的扩大或缩小而引起的阻尼，其中例如，气体从缩小了的部分体积流动成扩大了的部分体积。以下将更详细地说明术语“气动阻尼”。
此外，所述可动梳状电极可以包括梳前向侧，其具有与所述正偏转方向x大致垂直的梳前向表面。所述屏蔽电极可以包括与所述梳前向表面大致平行的屏蔽电极表面。
这里，所述梳前向表面和所述屏蔽电极表面可以彼此相对。在所述采样块的偏转移动期间，所述梳前向表面与所述屏蔽电极表面之间的距离可以发生变化，其中所述距离的变化适合用于提高所述采样块的气动阻尼。
所述采样块例如可以由于其惯性而在加速期间发生偏转，并且弹性复位力可以在给定时间之后将其移回至其停歇位置。此外，例如施加至所述可动梳状电极和所述固定梳状电极或者所述对电极的电压可以导致所述采样块由于静电力而发生偏转。在所述采样块的偏转移动期间，(所述梳前向表面与所述屏蔽电极表面的)相对表面之间的变化距离例如可以产生所述梳前向表面与所述屏蔽电极表面之间的体积发生改变的结果。所述体积的变化可以有助于所述采样块的气动阻尼的提高。
此外，所述采样块和所述屏蔽电极可以具有相同的电位。
为此，例如可以通过经由相应的电气连接施加电压来将所述采样块和所述屏蔽电极接至相同的电位。如果所述采样块和所述屏蔽电极具有相同的电位，则它们之间不存在吸引静电力或排斥静电力。因而，所述采样块与所述屏蔽电极之间的静电力不干扰所述采样块的偏转移动。这可以提高加速度测量的精度。
所述对电极和所述屏蔽电极可以经由隔离层彼此机械地连接。
所述隔离层例如可以是氧化层，这确保了所述屏蔽电极与所述对电极之间的电气隔离。如果所述对电极和所述屏蔽电极彼此机械地连接，则由于所述对电极确保了机械稳定性，因此可以具有可以形成更薄的所述屏蔽电极的优势。由此，例如可以实现节约空间和/或机械稳定性。
所述采样块例如可以包括能够与所述采样块一起移动的其它可动梳状电极，其中所述其它可动梳状电极包括沿与所述正偏转方向x相反的方向延伸的多个齿。所述加速度传感器还可以包括固定连接至所述基板的其它对电极，其中所述其它对电极包括其它固定梳状电极，其中所述其它固定梳状电极包括沿正偏转方向x延伸的多个齿，其中所述其它可动梳状电极的齿与所述其它固定梳状电极的齿相接合。所述加速度传感器还可以包括固定连接至所述基板的其它屏蔽电极，其适合用于在所述采样块的偏转移动期间提高所述采样块的气动阻尼。
由于所述其它可动梳状电极和所述其它固定梳状电极，例如，可以更精确地检测所述正偏转方向x上的以及与所述正偏转方向x相反的方向上的加速度，然后，针对沿正x方向以及负x方向的检测存在用于检测加速度或者用于复位所述采样块的各个电极。
所述屏蔽电极和所述其它屏蔽电极可以彼此一体地相连接。
为此，例如可以设置单个电极用作屏蔽电极以及其它屏蔽电极。这例如对所述屏蔽电极或所述其它屏蔽电极的机械稳定性是有利的。另外，由于可以忽略所述屏蔽电极与所述其它屏蔽电极之间的间隔，因此这种配置例如可以节约所述基板上的空间。
所述加速度传感器还可以包括至少一个弹簧元件，所述弹簧元件使所述采样块与所述基板彼此连接以使得所述采样块能够沿所述正偏转方向x进行偏转移动并且使得所述采样块在与所述正偏转方向x垂直且与所述基板表面平行的方向y上以大致刚性的方式受到支撑。
与所述基板表面垂直的方向z上的所述采样块的支撑也可以是大致刚性的。
由于所述可动梳状电极与所述固定梳状电极之间的距离仅沿x方向而不沿y方向或z方向发生改变，因此加速度测量的精度可以因不发生偏转移动或要检测加速度的方向上的所述采样块的刚性支撑而提高。
一种用于制造加速度传感器的方法，其中，所述方法包括以下步骤：形成基板，其包括基板表面；形成采样块，其能够沿与所述基板表面大致平行的正偏转方向x而相对于所述基板移动，其中所述采样块包括能够与所述采样块一起移动的可动梳状电极，并且所述可动梳状电极包括沿所述正偏转方向x延伸的多个齿。所述方法可以还包括形成对电极，其固定连接至所述基板，其中所述对电极包括固定梳状电极，并且所述固定梳状电极包括沿与所述正偏转方向x相反的方向延伸的多个齿，并且所述可动梳状电极的齿与所述固定梳状电极的齿相接合；以及形成屏蔽电极，其固定连接至所述基板，所述屏蔽电极适合用于在所述采样块的偏转移动期间提高所述采样块的气动阻尼。
用于制造加速度传感器的方法还包括：使所述加速度传感器的气体压力适应于调整所述采样块的所述偏转移动的最佳阻尼。
用于制造加速度传感器的方法还包括：在预定气体压力下选择所述加速度传感器的所述可动梳状电极与所述屏蔽电极之间的距离来调整所述采样块的所述偏转移动的最佳阻尼。
这里，例如最佳气体压力(或充填压力)或所述可动梳状电极和所述屏蔽电极之间的最佳距离可以产生采样块的最佳阻尼。此外，填充加速度传感器所使用的气体类型的选择可以产生可以实现最佳阻尼的结果。对于最佳阻尼，其既不那么高以使得所述采样块减幅太强烈并且因此不能充分偏转，也不那么弱以使得例如所述可动梳状电极和所述固定梳状电极、所述可动电极或所述采样块与间隔物互相撞击。
附图说明
在以下本发明的实施例中，将参考附图来说明其功能和优势。实施例中的元件可以互相组合，只要它们不互相排斥即可。
图1示出根据本发明的加速度传感器的示意顶视图。
图2示出根据本发明的加速度传感器的示意顶视图，其中示意性地示出采样块、对电极和屏蔽电极的电气接线设施。
图3示出根据本发明的加速度传感器的示意顶视图，其中对电极和屏蔽电极经由隔离层彼此机械连接。
具体实施方式
图1示出用于测量沿与投影平面平行的正偏转方向(x方向)的加速度的加速度传感器的示意顶视图。在投影平面上，存在基板1的基板表面，在该基板表面上配置有加速度传感器的其它元件。因而，以下，x轴是测量(负或正)加速度的灵敏轴。y轴与x轴垂直并且在图1的说明中被配置为与投影平面平行或者与基板1的基板表面平行。z轴与x轴和y轴均垂直并且因而是图1的投影平面或基板表面的法线。
对电极2a和其它对电极2b固定连接至基板1。根据图1的实施例，分别示出两个对电极2a和两个其它对电极2b，其中，对电极2a或其它对电极2b的数量不限于此。例如还可以分别存在仅一个对电极2a和一个其它对电极2b，或者多于两个对电极2a和多于两个其它对电极2b。此外，例如还可以仅设置对电极2a而不设置其它对电极2b。
固定连接至基板1的对电极2a包括固定梳状电极3a，其各自包括沿负x方向(即，与正偏转方向(x)相反的方向)延伸的若干齿4a。由于固定梳状电极或各个对电极2a均固定连接至基板，因此将固定梳状电极指示为“固定”。例如可以以使得固定梳状电极包括梳前向侧以及自梳前向侧起垂直延伸的若干齿4a的方式来形成固定梳状电极。
与此类似，固定连接至基板1的其它对电极2b可以包括包含沿正偏转方向(x)延伸的若干齿4b的其它固定梳状电极3b。这些其它固定梳状电极也可以包括梳前向侧和如上所述自梳前向侧起垂直延伸的若干齿4b。根据图1的实施例，各个对电极2a和各个其它对电极2b分别具有两个梳状电极(固定梳状电极3a或其它固定梳状电极3b)，其中固定梳状电极3a或其它固定梳状电极3b的数量不限于此。例如，每个对电极2a或每个其它对电极2b还可以分别设置仅一个固定梳状电极3a或一个其它固定梳状电极3b，或者多于两个固定梳状电极3a或多于两个其它固定梳状电极3b。
另外，可以考虑如下实施例：仅设置对电极2a而不设置其它对电极2b以使得仅将包括齿4a沿负x方向延伸的梳状电极3a的对电极2a固定于基板。
经由一个或多个弹簧元件5，还经常表示为“摆锤”的采样块6连接至基板1。弹簧元件5使采样块6与基板1彼此连接以使得采样块6可以沿正偏转方向(正x方向)以及沿与正偏转方向相反的方向(负x方向)进行偏转移动。由于惯性，这里，因此采样块6例如在基板1沿负x方向的加速期间在正x方向上相对于基板1发生偏转。采样块6经由弹簧元件5与基板1连接以使得采样块6可以沿正x方向和负x方向发生偏转，而使得其在y方向和z方向上以大致刚性的方式受到支撑。
采样块6包括与采样块6一起可动的至少一个梳状电极7a，其中该“可动”梳状电极7a固定连接至采样块6并且因而相对于基板1以可动的方式受到支撑。可动梳状电极7a的数量例如可以依赖于固定梳状电极3a的数量，因此可以在采样块6上针对一个固定梳状电极3a设置一个可动梳状电极7a。
该至少一个可动梳状电极7a例如可以包括梳前向侧和若干齿8a，其中可动梳状电极7a的齿8a沿正偏转方向(x)(即，沿正x方向)延伸。可动梳状电极7a和固定梳状电极3a被配置为接合电极。因而，可动梳状电极7a的齿8a与固定梳状电极3a的齿4a彼此接合。齿8a和4a例如可以以如下方式相接合：如果沿y方向观看，则可动梳状电极7a的一个齿8a和固定梳状电极3a的一个齿4a呈交替。
可以针对各个固定梳状电极3a设置一个可动梳状电极7a。
与此类似，采样块6可以包括与采样块6一起可动的至少一个其它可动梳状电极7b。例如，可以针对一个其它固定梳状电极3b设置一个其它可动梳状电极7b。
其它可动梳状电极7b也可以包括梳前向侧和多个齿8b，其中其它可动梳状电极7b的齿8b沿负x方向(即，沿与正偏转方向(x)相反的方向)延伸。
与关于固定梳状电极3a和可动梳状电极7a的上述实施例类似，其它可动梳状电极7b的齿8b也可以与其它固定梳状电极3b的齿4b相接合。
上述梳状电极的齿例如以在加速度传感器的空闲模式下这些齿彼此不接触的方式相接合。优选地，应当在这些齿之间设置正x方向和负x方向上的足够空间以使得在采样块6的偏转移动期间，各个梳状电极之间不发生接触。交织电极或彼此接合的梳状电极的配置具有对于几乎所有电压，施加至电极的复位电压均与采样块6的偏转大致呈线性的优势。为了确保这种线性，例如在彼此接合的梳状电极之间沿x方向设置足够的距离以使得可以基本上抑制并且因此忽略齿的前端与相对的梳前向侧之间的非线性平板电容器效应可能是有利的。
优选以具有预定压力的气体来填充加速度传感器。因而，在梳状电极的齿之间存在气体或者特别是气体分子。如果在采样块6的偏转移动期间，例如可动梳状电极7a向固定梳状电极3a移动，则气体必须流出这些齿之间的空间。这引起采样块6的振动或偏转移动的一定“气动阻尼”。
因而以下术语气动阻尼是指，由于部分体积的扩大或缩小而引起的阻尼，其中例如，气体从缩小了的部分体积流动成扩大了的部分体积。这里，由于气体因其粘度而仅可以以有限的速度从一个部分体积流动成另一部分体积，因此生成了部分体积之间的压力差异。因而，例如，缩小的部分体积的过压引起正在收缩的体积的外壁上的力。由于存在作用于采样块6的偏转移动的反作用力，因此偏转移动或振荡发生减幅。
由梳状电极的齿之间的变化体积所引起的气动阻尼经常不足以实现所期望的高阻尼。
因此，在本发明的加速度传感器中，设置提高采样块6的气动阻尼的附加屏蔽电极9a。优选将屏蔽电极9a与对电极2a类似地固定连接至基板1以使得采样块6相对于屏蔽电极9a发生偏转。屏蔽电极9a例如可以被配置为以使得屏蔽电极9a的屏蔽电极表面朝向采样块6的可动梳状电极7a的方向。特别地，屏蔽电极9a可以包括与可动梳状电极7a的梳前向表面大致平行且与其相对配置的屏蔽电极表面。屏蔽电极表面和梳状电极表面在这里例如可以与正偏转方向(x)大致垂直。因而，梳前向表面在采样块6的偏转移动期间向屏蔽电极表面移动，这由于屏蔽电极9a与可动梳状电极7a之间的收缩体积而提高了采样块6的偏转移动的气动阻尼。
此外，为了提高采样块6的阻尼，可以紧邻其它可动梳状电极7b的梳前向侧设置其它屏蔽电极9b。特别地，该至少一个其它可动梳状电极7b可以包括与正偏转方向(x)大致垂直的梳前向表面。另外，其它屏蔽电极9b可以包括与其它可动梳状电极7b的梳前向表面大致平行的屏蔽电极表面，其中该屏蔽电极表面与该梳前向表面相对。在采样块6的偏转移动期间，该梳前向表面和该屏蔽电极表面之间的距离缩小。因而，其它屏蔽电极9b也有助于偏转移动或振荡的气动阻尼。
如图1所示，还可以设置同时用作屏蔽电极9a和其它屏蔽电极9b的组合屏蔽电极。为此，屏蔽电极9a和其它屏蔽电极9b可以彼此一体地相连接。该组合屏蔽电极例如可以包括两个平行的屏蔽电极表面，其中，屏蔽电极表面的其中一面面向可动梳状电极7a的梳前向表面并且屏蔽电极表面的另一面面向其它可动梳状电极7b的梳前向表面。因而，组合屏蔽电极可以对沿正x方向以及沿负x方向的采样块的偏转移动进行有效减幅。
图2示出根据本发明的加速度传感器的另一实施例的示意顶视图。图2所示的加速度传感器包括与图1所示的加速度传感器基本相同的元件，其中相同的元件由相同的附图标记来表示。
在图2中，示意性地示出各电极的电气接线设施。这里，可以设置采样块6、可动梳状电极7a或其它可动梳状电极7b的电气端子11a。此外，可以设置针对对电极2a和其它对电极2b或者针对各固定梳状电极3a和其它梳状电极3b的电气端子11b。
在闭环操作期间，可以经由采样块6的电气端子11a以及对电极2a或其它对电极2b的电气端子11b来检测采样块的偏转，并且可以经由相应的控制回路向采样块施加复位电压，使采样块复位至其初始位置。
如果在开环模式下操作加速度传感器，可以经由电气端子11a或11b来测量容量的变化，基于该容量的变化可以计算加速度传感器的加速度。
此外，可以针对屏蔽电极9a或针对其它屏蔽电极9b设置电气端子11c。经由电气端子11c，屏蔽电极9a或其它屏蔽电极9b可以接至公共电位。为此，屏蔽电极9a和其它屏蔽电极9b的电气端子11c例如可以彼此连接。
另外，屏蔽电极9a或其它屏蔽电极9b可以经由它们的电气端子11c接至与采样块6相同的电位。如果屏蔽电极与采样块6具有相同的电位，则屏蔽电极与可动梳状电极7a或其它可动梳状电极7b分别具有相同的电位。这具有在屏蔽电极9a与相对的可动梳状电极7a或者其它屏蔽电极9b与相对的其它可动梳状电极7b之间不存在不期望的静电力的作用。
图3示出根据本发明的加速度传感器的另一实施例的示意顶视图。图3所示的加速度传感器包括与图1所示的加速度传感器基本相同的元件，其中相同的元件由相同的附图标记来表示。
在图3所示的加速度传感器中，屏蔽电极9a或其它屏蔽电极9b经由多个隔离层12分别机械地连接至对电极2a或其它对电极2b。因而，屏蔽电极9a和对电极2a形成一体结构，这大大提高了配置的稳定性。因而，例如可以形成比图1的实施例中的屏蔽电极9a更薄的屏蔽电极9a。优选隔离层12使屏蔽电极9a与对电极2b彼此电气隔离。这种电气隔离例如在屏蔽电极9a、9b与采样块具有相同的电位的情况下则尤其合理。
为了调整屏蔽电极9a和9b所引起的阻尼的强度，例如可考虑可以彼此任意组合的两个选项。
例如，在制造过程中或制造过程之后，加速度传感器的气体压力(或充填压力或内部压力)可以进行自适应以使得实现采样块6的最佳阻尼。这里，一般气体压力(或充填压力)下的气动阻尼的强度可以随着气体压力的高度而增加。在更高的气体压力下，阻尼变得独立于气体压力。由于该阻尼的强度不应当太高或太低，因此存在最佳值。
此外，例如在制造过程中或已经在设计过程中，可以调整可动梳状电极7a(或其它可动梳状电极7b)与屏蔽电极9a(或其它屏蔽电极9b)之间的距离以使得实现采样块6的偏转移动的最佳阻尼。针对对加速度传感器而言一般的充填压力(例如，1毫巴(millibar)～巴(bar))，该距离越小，则阻尼的强度越高。
自然地，可以组合上述两种方法来调整最佳阻尼。
以下将说明本发明的其它方面。
本发明与用于提高MEMS加速度测量装置中的阻尼的屏蔽电极的使用相关。对于具有接合电极(参见图2)而不具有屏蔽电极的结构，存在线性行为和简单的控制器设计，但仅有较小阻尼。
这在发生振荡的情况下可能导致不期望的对准。通过使用附加的专门设计的电极(屏蔽电极9a和9b)，对于预定压力，可以经由间隙宽度来调整阻尼以使其具有最佳值。
在接合指状物的常规配置中(不具有屏蔽电极)，阻尼迅速变低。这导致复位范围缩小。这里，通常选择高气体压力，以实现足够高的阻尼。然而，这具有如下结果：传感器内部由于温度而存在高压力变化并且因而存在机械张紧的危险。为了能够在更小的压力下进行工作，必须在电极之间形成非常小的间隙。这导致了制造技术的最高要求并且因而没有满意的解决方案。
具有图1所示的接合指状物的本发明的电极设计，针对正确布局，产生依赖于沿x方向的偏转的静电力的近似恒定且线性的力特性，然而，具有较小阻尼。平板电容器配置中的屏蔽电极9a和9b例如可以具有与可动梳状电极7a和7b相同的电位，由于该原因，它们在它们的静电力作用方面无效，并且对该配置相对于该力作用的非线性无效，因而可能仅经由气体填充而有助于阻尼。本发明的另一优势是其可以利用几乎每种处理技术来实现。另一优势是可以利用单个DRIE蚀刻处理步骤来制造整个活动结构(所有可动和不可动部分)，这使得能够具有最高的制造精度。
在图1中，示出根据本发明的具有接合电极的加速度测量装置。
加速度测量装置包括其基本部分：采样块6，还表示为摆锤或灵敏块，该采样器6可以被分割为支撑结构、有效方向为正x方向的可动或振荡电极7a、有效方向为负x方向的可动或振荡电极7b以及将可动结构连接至局部固定锚的弯曲弹簧中的梁。固定电极3a和3b被配置成与可动电极7a和7b相对。固定电极3a和3b在施加适当电压的情况下用于向可动结构6提供静电力。固定电极3a和3b以及配置在可动结构6上的可动电极7a和7b彼此间歇接合。这里，要注意，在单个电极齿的前端和相对齿的末端之间保留足够的空闲空间以使得平板电容器配置的作用及其由此所得的非线性保持次要。
在固定电极3a和3b的前向侧与可动电极7a和7b的前向侧之间插入屏蔽电极9a和9b。优选地，屏蔽电极9a和9b均具有与可动电极7a与7b相同但独立的电位。由此，防止由于作用在电极的前向侧上的反作用力而引起的沿所期望方向的静电力的衰减。这里，更重要的方面是这些屏蔽电极9a和9b由于其较大的表面而适合作为例如屏蔽电极9a与可动梳状电极7a之间以及平板电容器配置之间的阻尼元件来使用。
可以经由屏蔽电极9a和9b与可动梳状电极7a和7b之间的间隙以及通过气体压力对阻尼进行最佳调整。容易实现大阻尼值的优势和具有接合电极而不具有屏蔽电极9a和9b的常规电气配置的优势(即，非常小的非线性和小的振荡对准)由于如图1所示的屏蔽电极9a和9b的插入而彼此结合。
根据制造方法，还可以将屏蔽电极9a和9b与固定电极3a和3b组合在组合电极结构中。在例如可以在屏蔽电极9a和9b与电极3a和3b之间设置隔离层，例如，氧化层。自然地，在屏蔽电极9a和9b与电极3a和3b应当形成单元的情况下同样如此。这样的优势可能是电极3a和3b已经提供了结构刚性。因而，在本实施例中，包括各个间隙的、针对屏蔽电极9a和9b的大部分空间要求就不复存在了。

Claims (11)

1.一种加速度传感器，包括：
基板(1)，其包括基板表面；
采样块(6)，其能够沿与所述基板表面大致平行的正偏转方向x而相对于所述基板(1)移动，其中，所述采样块(6)包括能够与所述采样块一起移动的可动梳状电极(7a)，并且所述可动梳状电极(7a)包括沿所述正偏转方向x延伸的多个齿(8a)；
对电极(2a)，其固定连接至所述基板(1)，其中，所述对电极(2a)包括固定梳状电极(3a)，所述固定梳状电极(3a)包括沿与所述正偏转方向x相反的方向延伸的多个齿(4a)，并且所述可动梳状电极(7a)的齿(8a)与所述固定梳状电极(3a)的齿(4a)相接合；以及
屏蔽电极(9a)，其固定连接至所述基板(1)，所述屏蔽电极(9a)适合用于在所述采样块(6)的偏转移动期间提高所述采样块(6)的气动阻尼，
其中，所述可动梳状电极(7a)包括梳前向侧，其中所述梳前向侧具有与所述正偏转方向x大致垂直的梳前向表面；
所述屏蔽电极(9a)包括与所述梳前向表面大致平行的屏蔽电极表面；
所述梳前向表面和所述屏蔽电极表面彼此相对；
所述梳前向表面与所述屏蔽电极表面之间的距离在所述采样块(6)的偏转移动期间发生变化；以及
所述距离的变化适合用于提高所述采样块(6)的气动阻尼。
2.根据权利要求1所述的加速度传感器，其特征在于，所述采样块(6)和所述屏蔽电极(9a)具有相同的电位。
3.根据权利要求1或2所述的加速度传感器，其特征在于，所述对电极(2a)和所述屏蔽电极(9a)经由隔离层(12)彼此连接。
4.根据权利要求1或2所述的加速度传感器，其特征在于，
所述采样块(6)包括能够与所述采样块(6)一起移动的其它可动梳状电极(7b)，其中所述其它可动梳状电极(7b)包括沿与所述正偏转方向x相反的方向延伸的多个齿(8b)；
所述加速度传感器包括固定连接至所述基板(1)的其它对电极(2b)，其中，所述其它对电极(2b)包括其它固定梳状电极(3b)，所述其它固定梳状电极(3b)包括沿所述正偏转方向x延伸的多个齿(4b)，并且所述其它可动梳状电极(7b)的齿(8b)与所述其它固定梳状电极(3b)的齿(4b)相接合；以及
所述加速度传感器包括固定连接至所述基板(1)的其它屏蔽电极(9b)，该其它屏蔽电极(9b)适合用于在所述采样块(6)的偏转移动期间提高所述采样块(6)的气动阻尼。
5.根据权利要求3所述的加速度传感器，其特征在于，
所述采样块(6)包括能够与所述采样块(6)一起移动的其它可动梳状电极(7b)，其中所述其它可动梳状电极(7b)包括沿与所述正偏转方向x相反的方向延伸的多个齿(8b)；
所述加速度传感器包括固定连接至所述基板(1)的其它对电极(2b)，其中，所述其它对电极(2b)包括其它固定梳状电极(3b)，所述其它固定梳状电极(3b)包括沿所述正偏转方向x延伸的多个齿(4b)，并且所述其它可动梳状电极(7b)的齿(8b)与所述其它固定梳状电极(3b)的齿(4b)相接合；以及
所述加速度传感器包括固定连接至所述基板(1)的其它屏蔽电极(9b)，该其它屏蔽电极(9b)适合用于在所述采样块(6)的偏转移动期间提高所述采样块(6)的气动阻尼。
6.根据权利要求4所述的加速度传感器，其特征在于，所述屏蔽电极(9a)和所述其它屏蔽电极(9b)彼此一体地相连接。
7.根据权利要求5所述的加速度传感器，其特征在于，所述屏蔽电极(9a)和所述其它屏蔽电极(9b)彼此一体地相连接。
8.根据权利要求1、2、6或7所述的加速度传感器，其特征在于，还包括弹簧元件(5)，所述弹簧元件(5)使所述采样块(6)与所述基板(1)彼此连接以使得所述采样块(6)能够沿所述正偏转方向x进行偏转移动并且使得所述采样块(6)在与所述正偏转方向x垂直且与所述基板表面平行的方向y上以大致刚性的方式受到支撑。
9.一种用于制造加速度传感器的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
形成基板(1)，所述基板包括基板表面；
形成采样块(6)，所述采样块能够沿与所述基板表面大致平行的正偏转方向x而相对于所述基板(1)移动，其中，所述采样块(6)包括能够与所述采样块(6)一起移动的可动梳状电极(7a)，并且所述可动梳状电极(7a)包括沿所述正偏转方向x延伸的多个齿(8a)；
制造对电极(2a)，所述对电极(2a)固定连接至所述基板(1)，其中，所述对电极(2a)包括固定梳状电极(3a)，所述固定梳状电极(3a)包括沿与所述正偏转方向x相反的方向延伸的多个齿(4a)，并且所述可动梳状电极(7a)的齿(8a)与所述固定梳状电极(3a)的齿(4a)相接合；以及
形成屏蔽电极(9a)，所述屏蔽电极固定连接至所述基板(1)，所述屏蔽电极(9a)适合用于在所述采样块的偏转移动期间提高所述采样块的气动阻尼，
其中，所述可动梳状电极(7a)包括梳前向侧，其中所述梳前向侧具有与所述正偏转方向x大致垂直的梳前向表面；
所述屏蔽电极(9a)包括与所述梳前向表面大致平行的屏蔽电极表面；
所述梳前向表面和所述屏蔽电极表面彼此相对；
所述梳前向表面与所述屏蔽电极表面之间的距离在所述采样块(6)的偏转移动期间发生变化；以及
所述距离的变化适合用于提高所述采样块(6)的气动阻尼。
10.根据权利要求9所述的用于制造加速度传感器的方法，其特征在于，所述方法还包括：
使所述加速度传感器的气体压力适应于调整所述采样块(6)的所述偏转移动的最佳阻尼。
11.根据权利要求9或10所述的用于制造加速度传感器的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在预定气体压力下，选择所述加速度传感器的所述可动梳状电极(7a)与所述屏蔽电极(9a)之间的距离来调整所述采样块(6)的所述偏转移动的最佳阻尼。
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