CN105705950B - 惯性传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种惯性传感器（100），其带有下述的特征：第一传感器元件（108），该传感器元件通过缓冲元件（116）相对于惯性传感器（100）的接口（126）缓冲振动，其中，第一传感器元件（108）构造用于：在第一频带中采集第一测量参量并且缓冲元件（116）构造用于至少在第一频带中缓冲振动，并且第二传感器元件（110），该传感器元件机械地与接口（126）耦合，其中，第二传感器元件（110）构造用于：在第二频带中采集第二测量参量。
Description
技术领域
本发明关于惯性传感器。
背景技术
惯性传感器用于采集加速度和角速度。在此，存在的趋势是，惯性传感器布置在越来越小的壳中。
DE 10 2010 029 709 A1描述了微机电的结构元件。
发明内容
在这样的背景下，利用这里介绍的原理介绍了一种惯性传感器，其带有：第一传感器元件，该传感器元件通过缓冲元件相对于惯性传感器的接口缓冲振动，其中，第一传感器元件构造用于：在第一频带中采集第一测量参量并且缓冲元件构造用于至少在第一频带中缓冲振动；以及第二传感器元件，该传感器元件机械地与接口耦合，其中，第二传感器元件构造用于：在第二频带中采集第二测量参量，其特征在于，所述第一传感器元件和所述第二传感器元件并列地布置在基体上，其中所述缓冲元件从基体中加工出来，并且对于该惯性传感器，第二传感器元件未缓冲地与接口耦合。有利的设计方案包括：对于该惯性传感器，缓冲元件构造为易弯的梁结构，该梁结构将与接口耦合的惯性传感器的部分与惯性传感器的能够振动的部分相连，其中，第一传感器元件与能够振动的部分相连；对于该惯性传感器，梁结构能够桥接缝隙，该缝隙布置在环形环绕的与接口耦合的惯性传感器的环和能够振动的岛部之间，其中，梁结构的梁将岛部的侧面与横向于侧面定向的环的内表面相连；对于该惯性传感器，第一传感器元件和/或第二传感器元件具有集成电路以用于处理第一传感器元件的和/或第二传感器元件的传感器信号；对于该惯性传感器，第一传感器元件是角速度传感器且第二传感器元件是加速度传感器元件，或者第一传感器元件是加速度传感器元件且第二传感器元件是角速度传感器。
不同类型的惯性传感器元件能够在不同的频率范围中运行。在不同的频率范围中，用于惯性传感器元件的不同的紧固类型具有不同的缓冲特性。有利地，能够在带有多个不同的传感器元件的惯性传感器中如此紧固每个单个的传感器元件，使得其专门的紧固类型具有在传感器元件的频率范围中的好的缓冲特性。由此，惯性传感器的传感器元件的信号能够通过散布进入的颤振而具有尽可能小的叠加。由于小的叠加，有待采集的结果能够无故障地在信号中映象并且以高的保险性评估。
介绍了带有下述的特征的惯性传感器：
第一传感器元件，该传感器元件通过缓冲元件相对于惯性传感器的接口缓冲振动，其中，第一传感器元件构造用于：在第一频带中采集第一测量参量并且缓冲元件构造用于至少在第一频带中缓冲振动；并且
第二传感器元件，该传感器元件机械地与接口耦合，其中，第二传感器元件构造用于：在第二频带中采集第二测量参量。
能够将惯性传感器理解为用于采集至少一个加速度和/或至少一个角速度的传感器。惯性传感器能够构造用于采集在多个彼此角度偏移的轴线中的加速度和/或围绕多个彼此角度偏移的轴线的角速度。惯性传感器能够构造用于采集在三个空间方向上的加速度和/或围绕三个空间方向的角速度。第一传感器元件能够具有在第一频带中的第一工作点。例如，第一传感器元件的至少一个传感器体能够以第一频带内的第一频率而进入振动中。第二传感器元件能够具有在第二频带中的第二工作点。例如，第二传感器元件的至少一个传感器体能够以第二频带内的第二频率而进入振动中。缓冲元件能够构造用于将至少在第一频率范围内的干扰振动的幅值减小地继续传递至第一传感器元件。
第一传感器元件和/或第二传感器元件能够多轴地实施。由此，第一测量参量和/或第二测量参量能够在多个空间方向上采集。
第一传感器元件能够未缓冲地与接口耦合。惯性传感器能够在第一频率范围内在未缓冲的状态中比在缓冲的状态中具有激励的振动的更小的幅值增大。
缓冲元件能够构造为易弯的梁结构，该梁结构将与接口耦合的惯性传感器的一部分与惯性传感器的能够振动的部分相连，其中，第一传感器元件与能够振动的部分相连。梁结构的梁能够构造为弯曲弹簧。梁越长，则第二传感器元件能够越软地支承。
梁结构能够桥接缝隙，该缝隙布置在环形环绕的与接口耦合的惯性传感器的环和能够振动的岛部之间，其中，梁结构的梁将岛部的侧面与横向于侧面定向的环的内表面相连。通过彼此横向定向的面的连接，所述梁能够在多个空间方向上实施运动。由此也能够在多个空间方向上缓冲振动。
在梁结构的梁之间能够布置额外的软的材料。通过所述材料能够最佳地设计缓冲系统，并且能够尤其减小共振的幅值。以工艺为条件，缓冲材料也能够轻易地突出于基体层面或退缩在基体层面的下方。缓冲材料能够在基体层面的至少一侧将梁、岛部以及部分地框架完全地遮盖。
惯性传感器能够具有第一基体层和至少一个第二基体层，其中，所述基体层布置在不同的层面中，并且第一传感器元件布置在第一基体层上并且第二传感器元件布置在第二基体层上。通过传感器元件的相叠的布置，被缓冲的悬置的传感器元件能够通过未缓冲的惯性传感器的传感器元件而防护。
在第一基体层和第二基体层之间能够布置至少一个中部的基体层，其中，中部的基体层将第一基体层与第二基体层间隔，并且在第一基体层和第二基体层之间构造了腔。通过额外的中部基体层能够以简单的方式建立腔作为用于第一传感器元件的运动的空间。
所述基体层能够通过焊球彼此相连，其中，焊球构造了电的接触和/或机械的接触。通过焊球能够实现材料配合的接触。
在基体层之间，能够布置用于密封所述腔的密封装置。密封装置能够防护第一传感器元件使得免于污染。
所述基体层至少之一能够具有环形环绕的足部，以便定义在基体层之间的间距以及构造所述腔。所述足部能够为了定义的间距而定义在基体层之间。
第一传感器元件和第二传感器元件能够布置在一基体上。通过彼此并列的布置能够实现惯性传感器的小的结构高度。
第一传感器元件和/或第二传感器元件能够具有集成电路以用于处理第一传感器元件的和/或第二传感器元件的传感器信号。通过集成电路能够过滤传感器信号。通过所述过滤器能够保险地采集有待采集的角速度和/或加速度。
第一传感器元件能够是加速度传感器且第二传感器元件能够是角速度传感器，或者反过来。
附图说明
在此介绍的原理接下来借助附图被示例性地详细阐释。图示：
图1是按本发明的一个实施例的惯性传感器的剖视图；
图2是按照本发明的一个实施例的带有缓冲元件和第一传感器元件的下部的基体层的示意图；
图3是按本发明的一个实施例的中部基体层的示意图；
图4是按本发明的一个实施例的带有第二传感器元件的上部的基体层的示意图；
图5是按本发明的一个实施例的带有由填料形成的密封装置的惯性传感器的示意图；
图6是按本发明的一个实施例的带有由焊料形成的密封装置的惯性传感器的剖视图；
图7是按本发明的一个实施例的带有由焊料形成的密封装置的下部的基体层的示意图；
图8是按本发明的一个实施例的带有由焊料形成的密封装置的中部的基体层的示意图；
图9是按本发明的一个实施例的带有在上部的基体层面处的环绕的足部的惯性传感器的剖视图；
图10是按本发明的一个实施例的带有在下部的基体层面处的环绕的足部的惯性传感器的剖视图；
图11是按本发明的一个实施例的带有下部的基体层面与上部的基体层面的通过焊球形成的连接的惯性传感器的剖视图；
图12是按照本发明的一个实施例的带有彼此并列布置的第二传感器元件和评估电子装置的上部的基体层的示意图；
图13是按照本发明的一个实施例的带有在基体层面上的被缓冲的第一传感器元件和未缓冲的第二传感器元件的惯性传感器的剖视图；
图14是按照本发明的一个实施例的带有在基体层面上的被缓冲的第一传感器元件和未缓冲的第二传感器元件的惯性传感器的上侧的示意图；以及
图15是按照本发明的一个实施例的带有在基体层面上的被缓冲的第一传感器元件和未缓冲的第二传感器元件的惯性传感器的下侧的示意图。
具体实施方式
在接下来对本发明的有利的实施例的说明中，为在不同的附图中示出的且相似地作用的元件使用相同的或相似的附图标记，其中，省去了对这些元件的重复说明。
在图1中展示了按本发明的一个实施例的惯性传感器100的具体结构。惯性传感器100具有减振器系统。总系统100包括三部分102、104、106，即在这里带有传感器108的下部的基体层102、用于电的和机械的连接的中部基体层104和带有另一个传感器110的上部的基体层106。
在此，基体层能够包含多个金属化层面和过道。
下部的基体层102包括岛部112，该岛部环绕地由环114包封。岛部112和环114经过由电路板材料形成的弹簧腿116彼此机械地和电地相连。至少一个微机电的传感器元件（MEMS）108以及必要时用于评估的用途特定的集成电路（ASIC）118位于下部的基体层102的岛部112处，该传感器元件在这里实施为角速度传感器108。
在一实施例中，所述评估经过仅一个共同的ASIC进行，该ASIC能够布置在上部的基体层面106或下部的基体层面102上。在这里，在整个系统100中安装了仅一个ASIC。
通过类似梁的结构116的合适的造型（该结构在下文也称为弹簧腿116），外部的机械的颤振在某频谱中仅缓冲地传递至岛部112。下部的基体层102通过钎焊与另一个电路板（例如控制器）电地和机械地相连。弹簧腿116的准确形状是任意的。
在这里示意示出了仅一个变体方案。MEMS 108和/或ASIC 118借助粘接和引线键合或倒装芯片焊接或导电胶与岛部112机械地和电地相连。在岛部上的芯片118能够通过顶部封装（Glob-Top）而在环境影响前形成防护。
中部的基体层104包含电的过道120以及必要时包含电的线路。此外，该中部的基体层用于上部的基体层106和下部的基体层102的电的和机械的相连，其中，该中部的基体层同时保证了上部的基体层106与在下部的基体层102上的MEMS 108和/或ASIC 118的必要的疏远。通过合适的接合工艺（例如钎焊），单个的基体层102、104、106彼此机械地和电地相连。
上部的基体层106包括带有金属化面和至少一个MEMS 110和/或至少一个ASIC122的电路板，它们同样借助粘接和引线键合或倒装焊接或导电胶与下部的基体层102以及与岛部112机械地和电地相连。在上侧的传感器110能够借助模塑质量124的热固塑料喷射（模塑）或利用盖部124防护。
尤其图1示出了按本发明的一个实施例的惯性传感器100的剖视图。惯性传感器100具有第一传感器元件108和第二传感器元件110。第一传感器元件108通过缓冲元件116相对于惯性传感器100的接口126振动缓冲地支承。第一传感器元件108构造用于在第一频带中采集第一测量参量。缓冲元件116构造用于至少在第一频带中缓冲振动。
第二传感器元件110在机械方面与接口126耦合。第二传感器元件110构造用于在第二频带中采集第二测量参量。
在一实施例中，第二传感器元件110未缓冲地与接口126耦合。
在一实施例中，缓冲元件116能够构造为易弯的梁结构116，该梁结构把与接口126耦合的惯性传感器100的部分与惯性传感器100的能够振动的部分112相连，其中，第一传感器元件108与能够振动的部分112相连。
在一实施例中，梁结构116桥接了缝隙，该缝隙布置在环形环绕的与接口126耦合的惯性传感器100的环和能够振动的岛部112之间。
在一实施例中，梁结构116的梁116将岛部112的侧面与横向于侧面定向的环的内表面相连。
在一实施例中，惯性传感器100具有第一基体层102和至少一个第二基体层106，其中，所述基体层102、106布置在不同的层面中，并且第一传感器元件108布置在第一基体层102上并且第二传感器元件110布置在第二基体层106上。
在一实施例中，在第一基体层102和第二基体层106之间能够布置至少一个中部的基体层104，其中，中部的基体层104将第一基体层102与第二基体层106间隔，并且在第一基体层102和第二基体层106之间构造了腔。
在一实施例中，所述基体层102、104、106能够通过焊球彼此相连，其中，焊球构造了电的接触和/或机械的接触。
在一实施例中，第一传感器元件108是角速度传感器108并且第二传感器元件110是加速度传感器元件110。
在一实施例中，第一传感器元件108是加速度传感器元件108并且第二传感器元件110是角速度传感器110。
在一实施例中，传感器元件108、110和/或电的电路118、122通过键合线128与基体层102、106相连。
在一实施例中，基体层102、104、106由基体130构造。
在一实施例中，第一传感器元件108和/或第二传感器元件110具有集成电路118、122以用于处理第一传感器元件108的和/或第二传感器元件110的传感器信号。
换而言之，图1示出了用于选择地缓冲惯性传感器108、110的封装堆叠（Package-Stacking）。
类似的效果能够实现，当第一级模块集成到机械的减振器上或采用带有集成的减振器的预成型壳时。但是，这些原理对于现代的的成型壳不令人满意并且不在花费上有利。
在这里所描述的原理中，第一传感器元件108通过振动解耦系统解耦。振动解耦系统由内部的基体件112和外部的环形的基体件组成，其中，两个基体件经过类似梁的结构116相连。振动解耦系统装配在第二传感器元件110的基体106的下方并且将第一传感器元件108从由接下来的层面例如控制器所散布进入的颤振解耦。由此，它指的是在第1级基体层面上的振动解耦。
这里所介绍的弹簧结构116对于角速度传感器108的缓冲是有利的，因为弹簧结构116在角速度传感器108的工作频率中导致强烈的缓冲。
图2示出了按照本发明的一个实施例的带有缓冲元件116和第一传感器元件108的下部的基体层102的示意图。下部的基体层102或基体层面102基本上对应图1中的下部的基体层。下部的基体层102构造为环形闭合的边缘200，该边缘通过缝隙202与岛部112分离。边缘200在这里方形地成形并且具有多个电的和/或机械的接触部位204。接触部位204构造为焊球204。接触部位204沿着边缘200单排地环绕地布置。岛部112在这里同样方形地成形。缝隙202环绕地均匀地宽。缝隙202通过四个梁结构116桥接。各一个梁结构116将边缘200的内侧与对此横向地布置的岛部112的外侧相连。在此，梁结构116具有曲折形的形状。在所展示的实施例中，梁结构116具有三个直角的折弯。梁结构116的四个梁116共同形成基本上同心于边缘200的环，该环布置在缝隙202内。在此，所述环四次地开槽。所述环的四个部分分别在第一端具有通往边缘200的接头并且在对置的第二端具有通往岛部112的接头。在梁116内布置了金属的结构，该结构用作导体线路以用于连接第一传感器元件108和/或用于影响梁结构116的弹簧刚度。第一传感器元件108中部地布置在岛部112上。第一评估电子装置118同样地布置在第一传感器元件108和下部的基体层102之间的岛部112上的中部。传感器元件108和评估电子装置118经过梁结构中的导体线路电地与接触部位204中的至少一个所选出的相连。
图3示出了按本发明的一个实施例的中部基体层104的示意图。中部的基体层104基本上对应图1中的中部的基体层。中部的基体层104基本上对应图2中的下部的基体层的边缘。如图2中，中部的基体层104的边缘200具有多个电的和/或机械的接触部位204。接触部位204构造为焊球204。接触部位204沿着边缘200单排地环绕地布置。接触部位204相应于下部的基体层的接触部位而布置。
图4示出了按照本发明的一个实施例的带有第二传感器元件110的上部的基体层106的示意图。上部的基体层106基本上对应图1中的上部的基体层。上部的基体层106在这里如同图2中的下部的基体层和图3中的中部的基体层那样是方形的。在此，上部的基体层106的尺寸对应下部的和中部的基体层。相应于图2和3中展示的接触部位，上部的基体层106也具有电的和/或机械的接触部位。接触部位经过直通接触部120导致至在这里展示的上部的基体层106的上侧。第二传感器元件110和评估电子装置122电地经过在上部的基体层106中的导体线路与直通接触部120相连。
在这里所示的实施例中，在花费上有利的、结构较小的用于在所有三个空间方向上的颤振的解耦的模块-结构工艺和连接工艺以减小在插装位置处的MEMS传感器108、110的故障易发性的目标来介绍。 在这里，相比于到目前为止的原理，传感器108、110例如加速度传感器元件110和角速度传感器108仅选择地从颤振解耦，从而得到了显著的性能改善。
这里所介绍的模块100包括多个电地和机械地相连的基体层102、104、106，所述基体层包封了空腔。在此，定义空腔的六个侧的至少之一至少部分地打开。下部的基体层102包括两个部分。岛部112和环绕地闭合的环200。两个部分即岛部112和环200经过薄的类似梁的结构116彼此机械地和电地相连。这些类似梁的结构116如此设计，即从岛部112至环200的或朝反方向的颤振被脱耦。
上部的基体层106与下部的基体层102的环绕地闭合的环200相连并且由此在装入状态中与客户电路板机械地刚性地相连。因而在上部的电路板106上在低的频率例如在大约2 kHz至5 kHz中不出现显著的超高。
中部的基体层104将上部的基体层106和下部的基体层102机械地和电地相连并且能够必要时通过焊球204取代。
所有的基体层102、104、106包含金属化的接触面204以用于电地和机械地耦合至其它的基体层102、104、106、至结构元件或至其它的电路板例如控制器ESP。
所有的基体层102、104、106能够包含金属化层。此外，电的信号能够通过过道120传导通过单个的基体层102、104、106。
上部的基体层106和下部的基体层102设有至少一个MEMS 108、110 / ASIC 118、122。
传感器元件108、110和/或评估电子装置118、122能够以倒装芯片技术安装。同样，传感器元件108、110和/或评估电子装置118、122能够通过粘接和引线键合128或通过导电胶装配。在上部的基体层106上的MEMS 110/ASIC 122利用模塑质量124或盖部124在环境影响前得到防护。在下部的基体层面102上的MEMS 108/ASIC 118能够通过顶部封装（浇铸在芯片上）在环境影响前得到防护。
这里所介绍的原理介绍了用于选择地解耦机械的振动的紧凑的结构100。得到了用于性能提高的高的可能性。在此，第一传感器元件108例如角速度传感器108在机械方面软地连接。所述软的连接通过装配在下部的基体层102的岛部112上而实现。但是，第二传感器元件110例如加速度传感器元件110硬地连接。所述硬的连接通过直接装配在上部的基体层106上而实现。所得到的在传感器108、110处的传递函数由此不同。第一传感器元件108由此具有在20-30 kHz处的强的缓冲，第二传感器元件110反之在低的频率（2-5 kHz）处不具有超高。
由于这里所介绍的原理，能够使用在花费上有利的加速度传感器元件110。不期望在低的频率处的干扰模式。
能够在这里所介绍的原理中省去减振器系统100的繁琐的布设（Vergelung）。
弹簧结构116的共振频率仅通过电路板材料和尺寸来确定。基于温度的显著的偏移是不被期望的。
由第一传感器元件108的质量加上任选的评估电子装置118所组成的在下部的基体层102的岛部112上的质量比较小，从而由基体130和传感器元件108加上评估电子装置118形成的该岛部112的重心比较近地位于岛部112的转动点处。由此，所述系统是平衡的并且该系统能够使用带有较高的转动加速度敏感性的在花费上有利的传感器108。
没有缓冲材料时，弹簧系统116较软，并且由此，所得到的用于相同的弹簧腿结构的缓冲在高于减振器的共振频率的特定的频率中更高。
换而言之，图1至4示出了带有第二传感器元件108的选择的阻尼的传感器系统100的俯视图和剖面。
图5示出了按本发明的一个实施例的带有由填料形成的密封装置600的惯性传感器100的示意图。惯性传感器100基本上对应图1中的惯性传感器。额外地，第一密封层600布置在下部的基体层102和中部的基体层104之间。此外，第二密封层600布置在中部的基体层104和上部的基体层106之间。密封层600闭合在焊球204之间的中间空间，以便阻碍污染物进入在下部的基体层102和上部的基体层106之间的空腔中。
在一实施例中，在基体层102、104、106之间布置了用于密封所述腔的密封装置600。
在所展示的实施例中，密封装置600实施为由电地绝缘的填料600形成。填料600密封所述腔。
为了侧向地密封同样可行的是，利用填料600密封在焊球204之间的区域，以便将所述系统在灰尘前更好地防护。
图6示出了按本发明的一个实施例的带有由焊料形成的密封装置600的惯性传感器100的剖视图。惯性传感器100基本上对应图1中的惯性传感器。额外地，第一焊环600作为密封装置600布置在下部的基体层102和中部的基体层104之间。额外地，第二焊环600作为密封装置600布置在下部的基体层104和中部的基体层106之间。焊环600布置在接触装置204之外并且与该接触装置间隔。由此，焊环600电地与接触装置204绝缘。如图6中，焊环600针对异物的进入而密封了在下部的基体层102和上部的基体层106之间的腔。
图7示出了按本发明的一个实施例的带有由焊料形成的密封装置600的下部的基体层102的示意图。下部的基体层102基本上对应图7中的下部的基体层。密封装置600构造作为环形地在外部围绕接触装置环绕的焊环600。焊环600提供了与中部的或上部的基体层面的额外的机械的和/或电的连接。
图8示出了按本发明的一个实施例的带有由焊料形成的密封装置600的中部的基体层104的示意图。中部的基体层104基本上对应图7中的中部的基体层。密封装置600构造作为环形地在外部围绕接触装置环绕的焊环600。焊环600提供了与上部的或下部的基体层面的额外的机械的和/或电的连接。
替代的侧向的密封也能够实现，当对于焊球204也还将两侧环绕的焊环600设置在中部的基体层面104上时。
图9示出了按本发明的一个实施例的带有在上部的基体层面106处的环绕的足部1000的惯性传感器100的剖视图。惯性传感器100基本上对应图1中的惯性传感器。与此不同，惯性传感器具有仅一个下部的基体层102和上部的基体层106。上部的基体层具有环绕的足部1000，该足部建立了接触装置204相对于上部的基体层106的下侧的平面偏移。通过所述平面偏移，上部的基体层106在传感器元件108、110的区域中与下部的基体层102间隔。腔布置在基体层102、106之间。直通接触部120走向在足部1000中，以便将第二传感器元件110电地与接口126相连。
图10示出了按本发明的一个实施例的带有在下部的基体层面102处的环绕的足部1000的惯性传感器100的剖视图。惯性传感器100基本上对应图10中的惯性传感器。与此不同，足部1000在这里是下部的基体层面102的组成部分。
在一实施例中，所述基体层102、106至少之一具有环形环绕的足部1000，以便定义在基体层102、106之间的间距以及构造所述腔。
在上部的基体层106或下部的基体层102的合适的构造中，能够节省中部的基体层。所示的盲孔造型能够借助深铣或通过利用不流动半固化片（NoFIow-Prepreg）的挤压来实现。
图11示出了按本发明的一个实施例的带有上部的基体层面106与下部的基体层面102的通过焊球形成的连接的惯性传感器100的剖视图。惯性传感器100基本上对应图1中的惯性传感器。与此不同，惯性传感器具有仅一个下部的基体层102和上部的基体层106。中部的基体层通过焊球1200取代。焊球1200具有比接口126的焊球更大的直径。通过所述焊球的直径将所述下部的基体层102和上部的基体层106在预先确定的间距中彼此相向地保持。所述间距定义了传感器100的腔的高度。
如果MEMS 108/ASIC 118在下部的基体层102的岛部上具有足够低的结构高度，则也能够使用带有匹配的直径的焊球1200，以便产生上部的基体层106的疏远。
图12示出了按照本发明的一个实施例的带有彼此并列布置的第二传感器元件110和评估电子装置122的上部的基体层106的示意图；上部的基体层106基本上对应图4中的上部的基体层。与此不同，评估电子装置122以及第二传感器元件110直接地布置在上部的基体层106上。第二传感器元件110经过引线键合128与评估电子装置122相连。
在图12中示出了另一个实施方式，该实施方式示出了MEMS 110/ASIC 122的替代布置方式。在上部的基体层106处，不必设置用于类似梁的结构的结构化的面，从而用于安设 MEMS 110/ASIC 122的可使用的面相比下部的基体层更大。因此，MEMS 110/ASIC 122不必例如彼此重叠地“堆叠”，而是能够彼此并列地设置，从而减少了整个减振器系统的结构高度。
图13示出了按照本发明的一个实施例的带有在基体层面1400上的被缓冲的第一传感器元件108和未缓冲的第二传感器元件110的惯性传感器100的剖视图。在第二传感器元件110和基体层1400之间布置了评估电子装置118。第一传感器元件108如图1中所述通过缓冲结构116缓冲。缓冲结构116从基体层1400中加工出来。缓冲结构116基本上对应在前述的实施例中描述的缓冲结构。基体层面1400具有直通接触部120，该直通接触部将评估电子装置118与接口126在基体层面1400的对置的侧上相连。惯性传感器100具有盖部1402，该盖部包封空腔，第一传感器元件108、第二传感器元件110和评估电子装置118布置在该空腔中。第一传感器元件108具有与盖部1402的间距，以便能够振摆。
在一实施例中，第一传感器元件108和第二传感器元件110布置在基体1400上。
除了至今描述的元件的堆叠的原理之外，角速度传感器108和加速度传感器元件110也能够彼此并列地构建在层面1400上。在该情况中，利用例如由塑料或金属形成的盖部1402将基体1400壳封。
角速度传感器108布置在岛部112上并且利用引线键合128直接与ASIC 118在硬地连接的基体侧上相连。作为替代方案，第一传感器元件108和附加ASIC能够布置在岛部112上。电连接能够经过弹簧腿116向着框架中的焊球204走向。同样地，第一传感器元件108能够仅布置在岛部112上。引线键合128能够从第一传感器元件108向着岛部112走向。从该处，能够实现经过弹簧腿116向着框架的周围布线。同样可行的是传感器108、110的倒装芯片装配。
不依赖于第一传感器元件108的电的接触，弹簧腿116能够包含铜，也即，当引线键合128从第一传感器元件108直接走向ASIC 118时。能够使用铜，以便影响弹簧-质量-系统的共振频率和超高。同样，能够将额外的盖部作为颗粒防护部从下侧布置到岛部结构112的部分区域上。
图14示出了按照本发明的一个实施例的带有在基体层面1400上的被缓冲的第一传感器元件108和未缓冲的第二传感器元件110的惯性传感器100的上侧的示意图。惯性传感器100基本上对应图14中的惯性传感器。在这里，示出了相应于图2中的展示的缓冲元件116的结构。除了通过缓冲元件116振动缓冲地支承的第一传感器元件108外，未缓冲的第二传感器元件110和评估电子装置118布置在基体层面1400上。第一传感器元件108经过引线键合128直接与评估电子装置118相连。引线键合128直接桥接缓冲元件116。
图15示出了按照本发明的一个实施例的带有在基体层面1400上的被缓冲的第一传感器元件和未缓冲的第二传感器元件的惯性传感器100的下侧的示意图。惯性传感器100基本上对应图14中的惯性传感器。在这里展示了接口126，该接口保证了惯性传感器100相对于紧固面的电的接触以及作为替代方案或作为补充方案的机械的接触。接口126在这里在评估电子装置的区域中构造为焊球204的栅格（Raster）。在缓冲元件116的区域中，接口构造为单排地围绕缓冲元件116的焊球204的线。在评估电子装置的区域中，接口126提供了机械的接触以及电的接触。在缓冲元件116的区域中，接口126尤其提供了机械的接触。
所说明的以及在图中示出的实施例仅被示例性地选择。各种实施例能完全地或参照单个的特征互相组合。同样地实施例能通过其它实施例的特征被补充。
此外，在此所介绍的方法步骤可以被重复地以及按一种不同于所说明的顺序的顺序被实施。
如果一个实施例包括在第一特征和第二特征之间的“和/或”关联，则这一点如此地解读，即该实施例按照一个实施方式具有第一特征以及第二特征，并且按照另一个实施方式要么仅具有第一特征要么仅具有第二特征。
Claims (5)
1.惯性传感器（100），其带有：
第一传感器元件（108），该传感器元件通过缓冲元件（116）相对于惯性传感器（100）的接口（126）缓冲振动，其中，第一传感器元件（108）构造用于：在第一频带（506）中采集第一测量参量并且缓冲元件（116）构造用于至少在第一频带（506）中缓冲振动；以及
第二传感器元件（110），该传感器元件机械地与接口（126）耦合，其中，第二传感器元件（110）构造用于：在第二频带（508）中采集第二测量参量，其特征在于，所述第一传感器元件（108）和所述第二传感器元件（110）并列地布置在基体（1400）上，其中所述缓冲元件（116）从基体（1400）中加工出来，并且对于该惯性传感器，第二传感器元件（110）未缓冲地与接口（126）耦合。
2.按照权利要求1所述的惯性传感器（100），对于该惯性传感器，缓冲元件（116）构造为易弯的梁结构，该梁结构将与接口（126）耦合的惯性传感器（100）的部分与惯性传感器（100）的能够振动的部分相连，其中，第一传感器元件（108）与能够振动的部分相连。
3.按照权利要求2所述的惯性传感器（100），对于该惯性传感器，梁结构能够桥接缝隙（202），该缝隙布置在环形环绕的与接口（126）耦合的惯性传感器（100）的环（200）和能够振动的岛部（112）之间，其中，梁结构的梁将岛部（112）的侧面与横向于侧面定向的环（200）的内表面相连。
4.按照前述权利要求1至3中任一项所述的惯性传感器（100），对于该惯性传感器，第一传感器元件（108）和/或第二传感器元件（110）具有集成电路（118、122）以用于处理第一传感器元件（108）的和/或第二传感器元件（110）的传感器信号。
5.按照前述权利要求1至3中任一项所述的惯性传感器（100），对于该惯性传感器，第一传感器元件（108）是角速度传感器且第二传感器元件（110）是加速度传感器元件，或者第一传感器元件（108）是加速度传感器元件且第二传感器元件（110）是角速度传感器。
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |