CN116635324A - 具有阻尼结构的微机械传感器结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有阻尼结构的微机械传感器结构(100)，包括：衬底(101)；相对于所述衬底(101)可弹性偏转的质量(103)；测量单元(105)，用于探测所述质量(103)的偏转；和阻尼结构(107)，用于以彼此嵌接的第一和第二阻尼梳(109，111)阻尼所述质量(103)的偏转，其中，所述第一阻尼梳(109)布置在所述质量(103)上，并且所述第二阻尼梳(111)可运动地布置在偏转结构(113)上，并且其中，在所述质量(103)沿第一方向(A1)偏转时，所述第二阻尼梳(111)通过所述偏转结构(113)相对于所述衬底(101)沿与所述第一方向(A1)相反的第二方向(A2)运动。

Description

具有阻尼结构的微机械传感器结构

技术领域

本发明涉及一种具有阻尼结构的微机械传感器结构。

背景技术

为了制造加速度传感器，通常使用MEMS结构，该MEMS结构从厚的多晶硅功能层蚀刻出。该多晶硅功能层布置在嵌埋的薄多晶硅层上。该多晶硅层本身与衬底上的氧化层锚定。嵌埋的层在此可以用作印制导线或电极。功能层还可以通过沟槽工艺和氧化牺牲层方法露出。嵌埋的层可以通过氧化物与衬底电分离。印制导线和电极还可以如此宽地设计，使得它们在牺牲性氧化物蚀刻步骤中不完全被下蚀刻并且因此稳定地锚定在衬底上。

如此制造的微机械结构大多在进一步的工艺流程中用盖状晶圆密封。根据不同的应用，可以在封闭的体积内包含一个适当的压力。封闭在此可以通过密封件-玻璃-粘合方法或共晶粘合方法，例如使用AlGe进行。

在制造加速度传感器时，通常在功能层中产生独立地可偏转的质量，该质量通过弹簧元件固定在衬底上。为了测量由于外部施加的加速度而引起的独立质量相对于衬底的偏转，通常探测安装在独立质量上的电极面与固定地锚定在衬底上的电极面之间的电容变化。布置在可运动质量上的电极面和固定的电极面之间的距离在此应选择得尽可能小，以便获得大的电容信号和与此相关地获得传感器的高激励灵敏度。

传感器对振动的反应通常是不希望的，因此传感器有意识地被阻尼。为此，不但在可偏转质量上而且在衬底上都可以设置彼此嵌接的阻尼梳。如果可偏转质量垂直于阻尼梳的阻尼指的延伸方向运动，则彼此对置的阻尼指之间的距离减小，处于指间的液体被压缩并且从梳被压出。该过程称为所谓的压膜阻尼(Squeeze-Film-)。与滑膜阻尼(Slide-Film-/>)(其中质量平行于阻尼指的延伸方向运动，阻尼指之间的距离保持不变)不同地，压膜阻尼本身以小的梳状结构可以实现非常高的阻尼值。

当流体在两个朝向彼此运动的板之间流出时能够实现的阻尼第一近似地与流体的粘度和阻尼指的数量、长度成正比，并且间接与直接对置的指之间的距离的三次方成正比。

该行为尤其对于加速度传感器是有利的。一方面，加速度传感器必须非常柔软地悬挂，以便实现高灵敏度。另一方面，在由外部施加过载的情况下，可运动质量不应以太高的速度撞击到固定的结构中并在此损坏该结构。

为了防止这种撞击，可以使用并如此设计阻尼指，使得在可运动质量撞击之前不久，在阻尼梳中产生对置的阻尼指之间的非常小的距离，从而可以实现高的阻尼作用。这尤其对于追求非常强阻尼的传感器是有利的。

然而，对于优选也针对较高频率应具有测量灵敏度的加速度传感器而言，这种实施方案很难实现，因此对于这些加速度传感器而言，强阻尼是不利的。在增加阻尼指之间的距离，使得在正常运行中仅出现较低的阻尼作用，则也必须增大对置的测量电极之间的距离，以便在质量的强烈偏转情况下继续获得足够的阻尼，并且能够避免质量撞击到不可运动的结构上。然而，这将导致传感器的灵敏度的强烈降低。虽然灵敏度的降低可以通过增大电极面补偿。然而，这将增加可运动质量的质量并且与此相关地增加在质量撞击时的能量，这又将需要更强的阻尼。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种具有改善的阻尼行为的微机械传感器结构。

该任务由独立权利要求的内容来解决。有利的构型是从属权利要求的内容。

根据一个方面，提供一种具有阻尼结构的微机械传感器结构，其中，该传感器结构包括：

衬底；

相对于衬底可弹性偏转的质量；

用于探测质量的偏转的测量单元；和

阻尼结构，用于以彼此嵌入的第一和第二阻尼梳阻尼质量的偏转，其中，第一阻尼梳布置在质量上，而第二阻尼梳可运动地布置在偏转结构上，并且其中，在质量沿第一方向偏转时，第二阻尼梳通过偏转结构相对于衬底沿与第一方向相反的第二方向运动。

由此可以实现以下技术优点：可以提供具有改善的阻尼行为的微机械传感器结构。通过具有第一和第二阻尼梳的阻尼结构，其中第一阻尼梳布置在可偏转质量上，而第二阻尼梳可运动地布置在偏转结构上，可以阻尼由于微机械传感器结构的外部加速度而导致的可偏转质量的偏转。为此，第一和第二阻尼梳以相应的阻尼指彼此嵌入并且是相对彼此可运动的。在可偏转质量沿第一方向偏转时，第二阻尼梳可以通过偏转结构沿与第一方向相反的第二方向运动。由于可偏转质量的偏转，固定在可偏转质量上的第一阻尼梳因此朝第二阻尼梳的方向运动。此外，通过偏转结构，第二阻尼梳朝第一阻尼梳的方向运动。由于第一和第二阻尼梳朝向彼此的运动，第一和第二阻尼梳的相互平行布置并彼此嵌接的阻尼指之间的距离比测量单元的第一和第二测量电极之间的距离以更大的速度减小。

由此可以实现，在微机械传感器结构的正常状态下，阻尼结构的第一和第二阻尼梳可以分别以第一和第二阻尼结构的相互平行布置的阻尼指之间的大的距离运行。由此，微机械传感器结构可以在正常状态下以低阻尼运行，使得微机械传感器结构具有高响应行为并且因此能够探测高频加速度。在由于微机械传感器结构过载而导致可偏转质量强烈偏转的情况下，与可偏转质量由于外部加速度而朝向微机械传感器结构的固定的结构运动相比，第一和第二阻尼梳通过偏转结构以更高的速度朝向彼此运动。

由此，第一和第二阻尼梳的阻尼指之间的距离比测量单元的第一和第二测量电极之间的距离以更大的速度减小。由此可以实现在由于微机械传感器结构的外部过载而导致可偏转质量强烈加速的情况下，可以在阻尼结构的第一和第二阻尼梳的阻尼指之间产生小的距离，由此实现对可偏转质量的运动的高阻尼。由此可以避免可偏转质量碰撞在微机械传感器结构的固定的结构上。因此，通过微机械传感器结构和尤其偏转结构可以在正常状态下实现低阻尼行为和在微机械传感器结构过载的情况下实现强阻尼行为。由于在过载情况下可能强烈的阻尼行为，测量单元的第一和第二测量电极还能够以相对彼此的小距离实施，由此可以实现微机械传感器结构的高测量灵敏度。

根据一个实施方式，偏转结构构造为具有可枢转的杠杆臂的摇臂结构，其中，杠杆臂通过锚定在衬底上的第一弹簧元件可枢转地支承，其中，在杠杆臂的第一端部上布置有第二阻尼梳，并且其中，杠杆臂通过布置在杠杆臂的第二端部上的第二弹簧元件与质量连接。

由此可以实现以下技术优点：可以提供技术上尽可能简单构型的偏转结构，该偏转结构设置为用于在可偏转质量偏转时使第二阻尼梳沿与可偏转质量的偏转方向相反的方向运动。

根据一个实施方式，微机械传感器结构包括多个阻尼结构。

由此可以实现以下技术优点：可以进一步改善微机械传感器结构的阻尼行为。通过多个阻尼结构可以尤其在微机械传感器结构过载的情况下实现由于多个彼此嵌接的阻尼梳而改善的阻尼行为和与此相关的提高的阻尼性能。

根据一个实施方式，质量通过偏转结构的第一弹簧元件可弹性偏转地固定在衬底上。

由此可以实现以下技术优点：能够实现可偏转质量的简化的悬挂。通过可偏转质量在偏转结构的第一弹簧元件上的支承，可偏转质量与衬底可弹性偏转地连接。因此，不需要另外的弹簧元件用于在衬底上可偏转地支承可偏转质量。

根据一个实施方式，阻尼结构的第一弹簧元件在共同的锚定结构中与衬底连接。

由此可以实现以下技术优点：可以提供微机械传感器结构的尽可能紧凑的结构形式。此外，通过将多个阻尼结构的多个第一弹簧元件锚定在共同的锚定结构中，可以使各个第一弹簧元件的响应行为同步，使得可以提供多个阻尼结构的均匀的阻尼行为。

根据一个实施方式，阻尼结构布置在质量的边缘区域上并且至少部分地包围该质量，和/或，其中，阻尼结构布置在质量的内部区域中并且被该质量至少部分地包围。

由此可以实现微机械传感器结构的紧凑的结构形式的技术优点。

根据一个实施方式，相邻阻尼结构的第二阻尼梳通过共同的第三弹簧元件相互连接。

由此可以实现以下技术优点：可以提供改善的阻尼行为。通过相邻阻尼结构的相邻第二阻尼梳通过第三弹簧元件的连接，可以减小由于偏转结构的偏转和尤其由于摇臂结构的杠杆臂的偏转而导致的第二阻尼梳的运动的旋转分量。由此可以实现第二阻尼梳相对于对应的第一阻尼梳的纯平移运动，使得阻尼结构的各彼此嵌接的第一和第二阻尼梳的阻尼指可以保持继续平行地布置。由此可以使阻尼行为进一步精确化。

根据一个实施方式，杠杆臂的在第一弹簧元件和第二弹簧元件之间的第一区段的第一长度大于杠杆臂的在第一弹簧元件和第三弹簧元件之间的第二区段的第二长度的两倍。

由此可以实现以下技术优点：可以进一步改善阻尼结构的阻尼特性。由于上述距离，尤其与将相邻第二阻尼梳相互连接的第三弹簧元件结合地，发生由于偏转结构的偏转而导致的第二阻尼梳的尽可能线性的运动。

根据一个实施方式，杠杆臂沿着垂直于质量的偏转方向的方向延伸。

由此可以实现以下技术优点：能够实现构造为摇臂结构的偏转结构的尽可能精确的响应行为以及在可偏转质量偏转时阻尼结构的与此相关的精确的阻尼行为。

根据一个实施方式，杠杆臂的长度大于质量的直径的15％。

由此可以实现以下技术优点：能够实现阻尼结构的尽可能软的悬挂。通过阻尼结构的尽可能软的悬挂，可偏转质量的响应行为尤其在小负载的情况下仅被阻尼结构最小化地影响，使得可以实现微机械传感器结构的精确的测量行为。

根据一个实施方式，通过悬挂点的定位能够改变阻尼结构的阻尼行为，在所述悬挂点处，杠杆臂与第一弹簧元件连接。

由此可以实现以下技术优点：能够可变化地调整阻尼结构的阻尼行为。通过将杠杆臂的悬挂点定位在第一弹簧元件上可以改变杠杆臂的杠杆作用。由此，由于可偏转质量的偏转和阻尼结构的与此相关的阻尼行为而导致构造在杠杆臂上的第二阻尼梳的偏转可以适配于对应微机械传感器结构的特性。

根据一个实施方式，测量单元包括至少一个布置在衬底上的第一测量电极和与第一测量电极对置地布置在质量上的第二测量电极，其中，第一和第二阻尼梳具有垂直于质量的偏转方向延伸并平行于第一和第二测量电极布置的第一和第二阻尼指，所述第一和第二阻尼指具有相同的电势。

由此可以实现以下技术优点：能够实现阻尼结构的精确的阻尼行为。由于第一和第二阻尼指彼此对置的平行定向，可以通过均匀地改变直接对置的阻尼指之间的距离实现阻尼结构的均匀的阻尼行为。同样情况适用于阻尼指相对于对置布置的第一和第二测量电极的平行布置，所述第一和第二测量电极分别沿垂直于可偏转质量的偏转方向取向的延伸方向布置。通过第一和第二阻尼梳的第一和第二阻尼指的相同电势，可以防止阻尼指之间的静电吸引和因此改善阻尼行为。

根据一个实施方式，在质量的静止位置中，直接对置的第一和第二阻尼指之间的距离大于直接对置的第一和第二测量电极之间的距离。

由此可以实现以下技术优点：在微机械传感器结构的正常状态下，即在可偏转质量的小偏转的情况下，由于直接对置的第一和第二阻尼指的大的距离，能够实现阻尼结构的低阻尼作用。由此能够实现微机械传感器结构的对高频加速度的高响应行为或高测量精度和灵敏度。通过偏转结构的上述作用，在可偏转质量强烈偏转的情况下，对置的第一和第二阻尼指的距离可以比直接对置的第一和第二测量电极之间的距离以更大的速度减小，使得在可偏转质量由于外部作用的过载而导致强烈偏转的情况下，由于直接对置的第一和第二阻尼指之间的小距离能够实现强烈的阻尼作用。

根据一个实施方式，质量通过至少一个悬挂弹簧元件可弹性偏转地固定在衬底上。

由此可以实现以下技术优点：可以提供可偏转质量在衬底上的改善的可弹性偏转的固定。

根据一个实施方式，微机械传感器结构构造为加速度传感器或角速度传感器或微镜。

由此可以实现以下技术优点：可以提供具有上述优点的微机械传感器结构的尽可能广泛的应用领域。

附图说明

根据以下附图阐述本发明的实施例。在示意性的附图中示出：

图1：根据一个实施方式的具有阻尼结构的微机械传感器的示意图；

图2：图1中的具有阻尼结构的微机械传感器在偏转状态下的示意图；

图3：根据另一实施方式的具有阻尼结构的微机械传感器的另一示意图；

图4：图3中的具有阻尼结构的微机械传感器在偏转状态下的示意图；

图5：根据另一实施方式的具有阻尼结构的微机械传感器的另一示意图；

图6：根据另一实施方式的具有阻尼结构的微机械传感器的另一示意图；

图7：根据另一实施方式的具有阻尼结构的微机械传感器的另一示意图。

具体实施方式

图1示出根据一个实施方式的具有阻尼结构的微机械传感器结构100的示意图。

在图1的实施方式中，微机械传感器结构100包括衬底101、相对于衬底101布置的可弹性偏转的质量103、设置为用于探测可偏转质量103的偏转的测量单元105以及用于阻尼可偏转质量103的偏转的阻尼结构107。

在图1的实施方式中，阻尼结构107包括第一阻尼梳109和第二阻尼梳111。第一阻尼梳109固定地布置在可偏转质量103上。第二阻尼梳111以通过偏转结构113可偏转的方式可运动地布置。在所示的实施方式中，偏转结构113构造为摇臂结构并且包括杠杆臂115，该杠杆臂通过第一弹簧元件117可枢转地布置在衬底上。在杠杆臂114的第一端部上布置有第二阻尼梳111，而杠杆臂115通过布置在杠杆臂115的第二端部116上的第二弹簧元件119与可偏转质量103连接。

第一和第二阻尼梳109、111分别包括相互平行布置并彼此嵌接的第一和第二阻尼指127、129。

在所示的实施方式中，可偏转质量103矩形地构造，并且具有第一侧S1和第二侧S2。

第一阻尼梳109居中地布置在可偏转质量103的第一侧S1上。阻尼结构107的杠杆臂115通过第二弹簧元件119的连接也在可偏转质量103的第一侧S1上实现，其中，第二弹簧元件119布置在可偏转质量103的第二侧S2的外棱边上。

测量单元105包括多个彼此平行布置的第一和第二测量电极123、125。第一测量电极123分别固定在衬底101上，而第二测量电极125布置在可偏转质量103上。

在所示的实施方式中，第一和第二阻尼梳109、111的第一和第二阻尼指127、129分别彼此平行地并且平行于测量单元105的第一和第二测量电极123、125布置。

在所示的实施方式中，可偏转质量103能够沿正Y方向和沿负Y方向偏转。而第一和第二测量电极123、125以及第一和第二阻尼指127、129沿垂直于偏转方向的方向、在图1中因此沿X方向延伸。

杠杆臂115通过悬挂点121与第一弹簧元件117连接。在可偏转质量103偏转时，杠杆臂115能够绕着悬挂点121枢转。通过将悬挂点121定位在杠杆臂115上，杠杆臂的杠杆比可以由于第一端部114和悬挂点121之间的区段与杠杆臂115的第二端部116和悬挂点121之间的区段之间的长度比的变化而改变。通过改变杠杆比可以在可偏转质量103偏转时改变第二阻尼梳111的由杠杆臂115的枢转引起的运动和与此相关的阻尼行为。

可偏转质量103包括直径D，该直径相应于可偏转质量103的直角布置的侧棱边之一的长度。

杠杆臂115具有长度L。该长度例如可以包括可偏转质量103的直径D的15％。在图1中，所示的微机械传感器结构100的尺寸比例和长度比例未按真实长度示出，使得所示的杠杆臂115具有与该数值偏离的长度。

在所示的实施方式中，微机械传感器结构111包括多个根据上面描述相同构型的阻尼结构107。各个阻尼结构107分别布置在矩形构造的可偏转质量103的四个角处。各个阻尼结构107的数量或布置可以与在此所示的实施方式任意地变化和偏离。

在所示的实施方式中，测量单元105居中地布置。不但测量单元105的布置而且平行布置的第一和第二测量电极123、125的数量可以任意地与图1中所示的示例偏离。

第一和第二阻尼梳109、111以及第一和第二阻尼指127、129的数量和尺寸比例也可以与图1中仅示意性和示例性地示出的实施方式偏离。

在所示的实施方式中，传感器结构100具有四个相同构造的阻尼结构107。替代地也可以考虑仅具有一个阻尼结构107或具有任意数量的阻尼结构107的传感器结构100。

在图1中示出作为加速度传感器的微机械传感器结构100。在所示的实施方式中，可偏转质量103能够在通过所示的空间方向X和Y构成的平面内偏转。由所构造的阻尼结构107对可偏转质量103的偏转进行的相应阻尼也发生在由空间方向X、Y展开的空间平面内。对此替代地，微机械传感器结构100也可以构型为角速度传感器或微镜。此外，通过阻尼结构107对可偏转质量103的偏转进行的阻尼也针对偏转质量103的偏转的垂直于所示的空间平面X、Y的分量进行。

图2示出图1中的具有阻尼结构的微机械传感器结构100在偏转状态下的示意图。

图2示出在偏转状态下的图1中的微机械传感器结构100，在该偏转状态下，可偏转质量103由于微机械传感器结构100的相应加速度而沿第一方向A1和因此沿正Y方向运动。

由于可偏转质量103沿第一方向A1的偏转，通过偏转结构113，阻尼结构107的第二阻尼梳111沿与第一方向A1相反的第二方向A2运动和因此沿负Y方向运动。

由于可偏转质量103沿第一方向A1的偏转，杠杆臂115的通过第二弹簧元件119与可偏转质量103连接的第二端部116也沿第一方向A1运动。通过杠杆臂115经由第一弹簧元件117与衬底101的锚定，由于杠杆臂115的第二端部116沿第一方向A1的运动，发生杠杆臂115绕着悬挂点121的枢转运动。这又导致杠杆臂115的第一端部117沿与第一方向A1相反指向的第二方向A2运动。这导致构造在杠杆臂115的第一端部114上的第二阻尼梳111的也沿第二方向A2指向的运动。通过可偏转质量103沿第一方向A1的偏转，布置在可偏转质量103上的第一阻尼梳109也沿第一方向A1运动。

通过可偏转质量103沿第一方向A1的运动也实现测量单元105的构造在可偏转质量103上的第二测量电极125的运动。而第一测量电极123固定在衬底101上，使得由该测量电极不实施任何运动。因此，通过第二测量电极125相对于不可运动的第一测量电极123的相对运动减小了相互平行布置并直接对置的第一和第二测量电极123、125之间的距离。

同时，第一和第二阻尼梳109、111的平行布置并直接对置的第一和第二阻尼指127、129之间的距离减小。然而，因为与第一和第二测量电极123、125不同地，第一和第二阻尼梳109、111分别实施相反指向的运动，所以直接对置的第一和第二阻尼指127、129之间的距离通过可偏转质量103的偏转比直接对置的第一和第二测量电极123、125之间的距离以更大的速度减小，其中锚定在衬底101上的第一测量电极123不执行任何运动。

通过直接对置的第一和第二阻尼指127、129的距离相对较快地减小，可以在偏转质量103强烈偏转时实现提高的阻尼性能，其方式是：对于偏转质量103由于直接对置的第一和第二阻尼指127、129之间的强烈减小的距离而增加的偏转，可以实现压膜阻尼的提高的阻尼性能。同时，通过与对置的第一和第二测量电极123、125之间的距离减小相比，直接对置的第一和第二阻尼指127、129之间的距离加速减小，对置的第一和第二阻尼指127、129之间的距离可以在静止状态下与第一和第二测量电极123、125之间的距离相比增加。由此可以针对微机械传感器结构100的低偏转和高频的加速度实现微机械传感器结构100的低阻尼作用和与此相关的精确响应行为。

在可偏转质量103沿负Y方向偏转时，阻尼行为当然类似于上面所描述的方法。

图3示出根据另一实施方式的具有阻尼结构的微机械传感器结构100的另一示意图。

与图1和图2的实施方式不同地，图3的实施方式中的微机械传感器结构100还具有多个悬挂弹簧元件133，可偏转质量103通过这些悬挂弹簧元件弹性可偏转地支承在衬底101上。因此，可偏转质量103在衬底101上的支承通过多个悬挂弹簧元件133以及也通过阻尼结构107的多个第一弹簧元件117实现。

此外，在所示的实施方式中，相邻阻尼结构107的第二阻尼梳111分别通过第三弹簧元件131相互连接。

测量单元105的可偏转质量103和阻尼结构107的其余特性相应于图1和2的实施方式并且在下面不再详细描述。

图4示出图3中的具有阻尼结构的微机械传感器结构100在偏转状态下的示意图。

阻尼结构107的工作方式相应于图1和2的实施方式中的阻尼结构107的工作方式并且因此在下面不再详细描述。

通过将相邻阻尼结构107的相邻第二阻尼梳111相互连接的第三弹簧元件131，可以减小或抑制第二阻尼梳111沿第二方向A2的运动的旋转分量，该旋转分量由偏转的杠杆臂115的枢转运动引起。通过该旋转运动可以减少通常更难以阻尼的较高模态(Moden)。

此外，通过第三弹簧元件131相互连接的第二阻尼梳111通过连接元件139与对应的阻尼结构107的杠杆臂115的第一端部114连接。

图5示出根据另一实施方式的具有阻尼结构的微机械传感器100的另一示意图。

图5中的实施方式基于图3和图4的实施方式并且与上述实施方式的不同之处在于，悬挂弹簧元件131移置到可偏转质量103的内部，并且通过共同的锚定结构135与衬底101锚定。共同的锚定结构135相对于可偏转质量103在中央居中地布置。悬挂弹簧元件133以及共同的锚定结构135的布置可以相对于图5中所示的实施方式任意改变。

阻尼结构107的工作方式相应于图2和图4中所描述的工作方式并且在下面不再重新阐述。

图6示出根据另一实施方式的具有阻尼结构的微机械传感器100的另一示意图。

在图6的实施方式中，阻尼结构107的第一和第二阻尼梳109、111布置在可偏转质量103的第二侧S2上。杠杆臂115还通过第一弹簧元件117锚定在衬底101上并且通过第二弹簧元件119与可偏转质量103连接。然而，通过第二弹簧元件119与可偏转质量103的连接在可偏转质量的第一侧S1上居中地进行。

此外，微机械传感器结构100包括围绕元件137，该围绕元件将阻尼结构107的第二阻尼梳111相互连接并且围绕可偏转质量103。

图7示出根据另一实施方式的具有阻尼结构的微机械传感器100的另一示意图。

在图7的实施方式中，阻尼结构107移置到可偏转质量103的内部并且被该可偏转质量包围。

阻尼结构107的第一弹簧元件117通过居中布置的共同的锚定结构135与衬底101锚定。

此外，在所示的实施方式中，微机械传感器结构100具有两个相同构造的测量单元105，这两个测量单元分别侧向地布置在可偏转质量103的第二侧S2上。

杠杆臂115分别平行地布置在可偏转质量103的第一侧S1上并且通过第二弹簧元件119与可偏转质量103连接，其中，在可偏转质量103的中间进行连接。第一和第二阻尼梳109、111分别平行于可偏转质量103的第二侧S2布置。

在所示的实施方式中，可偏转质量103也能够沿正Y方向以及沿负Y方向偏转。通过阻尼结构107对可偏转质量103的偏转进行的阻尼相应于其他实施方式的上面所描述的行为。

第二阻尼梳111分别通过连接元件139与相应阻尼结构107的杠杆臂115的第二端部116连接。

Claims (15)

1.一种具有阻尼结构的微机械传感器结构(100)，包括：

衬底(101)；

相对于所述衬底(101)能弹性偏转的质量(103)；

测量单元(105)，用于探测所述质量(103)的偏转；和

阻尼结构(107)，用于以彼此嵌入的第一和第二阻尼梳(109、111)阻尼所述质量(103)的偏转，其中，所述第一阻尼梳(109)布置在所述质量(103)上，并且所述第二阻尼梳(111)能运动地布置在偏转结构(113)上，并且其中，在所述质量(103)沿第一方向(A1)偏转时，所述第二阻尼梳(111)通过所述偏转结构(113)相对于所述衬底(101)沿与所述第一方向(A1)相反的第二方向(A2)运动。

2.根据权利要求1所述的传感器结构(100)，其中，所述偏转结构(113)构造为具有能枢转的杠杆臂(115)的摇臂结构，其中，所述杠杆臂(115)通过锚定在所述衬底(101)上的第一弹簧元件(117)能枢转地支承，其中，在所述杠杆臂(115)的第一端部(114)上布置有所述第二阻尼梳(111)，并且其中，所述杠杆臂(115)通过布置在所述杠杆臂(115)的第二端部(116)上的第二弹簧元件(119)与所述质量(103)连接。

3.根据权利要求1或2所述的传感器结构(100)，其中，所述微机械传感器结构包括多个阻尼结构(107)。

4.根据权利要求2和3所述的传感器结构(100)，其中，所述质量(103)通过所述偏转结构(113)的第一弹簧元件(117)能弹性偏转地固定在所述衬底(101)上。

5.根据权利要求2和3或4中任一项所述的传感器结构(100)，其中，所述阻尼结构(107)的第一弹簧元件(117)在共同的锚定结构(135)中与所述衬底(101)连接。

6.根据权利要求2和3或4、5中任一项所述的传感器结构(100)，其中，所述阻尼结构(107)布置在所述质量(103)的边缘区域上并且至少部分地包围该质量；和/或

其中，阻尼结构(107)布置在所述质量(103)的内部区域中并且被该质量至少部分地包围。

7.根据权利要求2和3或4至6中任一项所述的传感器结构(100)，其中，相邻阻尼结构(107)的第二阻尼梳(111)通过共同的第三弹簧元件(131)相互连接。

8.根据权利要求7所述的传感器结构(100)，其中，杠杆臂(115)的在所述第一弹簧元件(117)和所述第二弹簧元件(119)之间的第一区段的第一长度(L1)大于所述杠杆臂(115)的在所述第一弹簧元件(117)和所述第三弹簧元件(131)之间的第二区段的第二长度(L2)的两倍。

9.根据权利要求2至8中任一项所述的传感器结构(100)，其中，所述杠杆臂(115)沿着垂直于所述质量(103)的偏转方向(A1)的方向延伸。

10.根据权利要求2至9中任一项所述的传感器结构(100)，其中，杠杆臂(115)的长度(L)大于所述质量的直径的15％。

11.根据权利要求2至10中任一项所述的传感器结构(100)，其中，通过悬挂点(121)的定位能够改变所述阻尼结构(107)的阻尼行为，在所述悬挂点处，所述杠杆臂(115)与所述第一弹簧元件(117)连接。

12.根据前述权利要求中任一项所述的传感器结构(100)，其中，所述测量单元(105)包括布置在所述衬底(101)上的至少一个第一测量电极(123)和与所述第一测量电极(123)对置地布置在所述质量(103)上的第二测量电极(125)，其中，所述第一和第二阻尼梳(109、111)具有垂直于所述质量(103)的偏转方向(A1)延伸并平行于所述第一和第二测量电极(123、125)布置的第一和第二阻尼指(127、129)，所述第一和第二阻尼指具有相同的电势。

13.根据权利要求12所述的传感器结构(100)，其中，在所述质量(103)的静止位置中，直接对置的第一和第二阻尼指(127、129)之间的距离大于或等于直接对置的第一和第二测量电极(123、125)之间的距离。

14.根据前述权利要求中任一项所述的传感器结构(100)，其中，所述质量(103)通过至少一个悬挂弹簧元件(133)能弹性偏转地固定在所述衬底(101)上。

15.根据前述权利要求中任一项所述的传感器结构(100)，其中，所述微机械传感器结构(100)构造为加速度传感器或角速度传感器或微镜。