DE10122928A1 - Kapazitiver elektrostatischer Beschleunigungssensor, kapazitiver elektrostatischer Winkelbeschleunigungssensor und elektrostatischer Auslöser - Google Patents
Kapazitiver elektrostatischer Beschleunigungssensor, kapazitiver elektrostatischer Winkelbeschleunigungssensor und elektrostatischer AuslöserInfo
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Abstract
Ein kapazitiver elektrostatischer Beschleunigungssensor, ein kapazitiver elektrostatischer Winkelbeschleunigungssensor und ein elektrostatischer Auslöser sind vorgesehen, von denen jeder eine geringe Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung der Elektroden aufweist, selbst bei übermäßiger Beaufschlagung durch Beschleunigung. Eine bewegliche Elektrode ist anstatt einer festen Elektrode aus dem Stand der Technik vorgesehen, um zwei bewegliche Elektroden zu umfassen. Die Steifigkeiten der Balken (3) und (6) einer ersten beweglichen Elektrode (4) und einer zweiten beweglichen Elektrode (7) sind so ausgelegt, dass die Beträge der Bewegung der ersten beweglichen Elektrode (4) und der zweiten beweglichen Elektrode (7) während der Beaufschlagung durch Beschleunigung unterschiedlich sind. Die Beschleunigung wird durch die Veränderung in der Kapazitanz zwischen der ersten beweglichen Elektrode (4) und der zweiten beweglichen Elektrode (7) erfasst, um dadurch einen kapazitiven elektrostatischen Beschleunigungssensor mit einer geringen Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung der Elektroden zu realisieren, selbst wenn eine übermäßige Beaufschlagung durch Beschleunigung stattfindet.
Description
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf einen
kapazitiven elektrostatischen Beschleunigungssensor, einen
kapazitiven elektrostatischen Winkelbeschleunigungssensor und
einen elektrostatischen Auslöser, die durch Halbleiter-
Mikroautomation hergestellt werden.
Die Fig. 12 bis 15 zeigen einen Aufbau eines
kapazitiven elektrostatischen Beschleunigungssensors 300 aus
dem Stand der Technik. Insbesondere ist Fig. 12 eine
Draufsicht des kapazitiven elektrostatischen
Beschleunigungssensors 300, Fig. 13 ist eine perspektivische
Ansicht des kapazitiven elektrostatischen
Beschleunigungssensors 300, Fig. 14 ist eine
Querschnittsansicht an einer Schnittebenenlinie C-C von Fig.
12, und Fig. 15 ist eine Querschnittsansicht an einer
Schnittebenenlinie D-D von Fig. 12.
Der kapazitive elektrostatische Beschleunigungssensor
300 erfasst Beschleunigung auf der Grundlage einer
Veränderung in der Kapazitanz zwischen einer beweglichen
Elektrode 307 und einer festen Elektrode 304. Die feste
Elektrode 304 besteht aus einem Trägerteil 304b, das auf
einem Substrat 301 wie beispielsweise einem Siliziumsubstrat
ausgebildet ist, und einer Vielzahl an kammartigen Elektroden
304a, die vom Trägerteil 304b vorspringen. Die bewegliche
Elektrode 307 besteht aus einem Steg 307b und einer Vielzahl
an kammartigen Elektroden 307a, die von dem Steg 307b
vorspringen und abwechselnd zwischen jeder der kammartigen
Elektroden 304a der festen Elektrode 304 angeordnet sind. Die
bewegliche Elektrode 307 wird durch einen Balken 303 in
Abstand vom Substrat 301 gehalten, der mit dem auf dem
Substrat 301 ausgebildeten Trägerteil 302 verbunden ist.
Wenn der kapazitive elektrostatische
Beschleunigungssensor 300 in einer Richtung, wie der Richtung
Y von Fig. 12, durch Beschleunigung beaufschlagt wird, wird
der Balken 303 elastisch verformt, um die bewegliche
Elektrode 307 zu bewegen. Dadurch wird ein Abstand zwischen
der kammartigen Elektrode 307a und der kammartigen Elektrode
304a verändert, um die Kapazität zwischen der festen
Elektrode 304 und der beweglichen Elektrode 307 zu verändern.
Folglich kann die Beschleunigung quantitativ erfaßt werden,
indem diese Veränderung in der Kapazität von außen überwacht
wird.
Die Breite des Balkens 303 (die Länge in einer Richtung
X von Fig. 12) ist so ausgelegt, dass sie grösser ist als
die Breiten des Trägerteils 302 und des Stegs 307b der
beweglichen Elektrode 307, damit die Steifigkeit des Balkens
303 herabgesetzt wird. Hier ist die Steifigkeit des Balkens
303 in Abhängigkeit von der Konfiguration des Balkens 303
festgelegt. Die Biegsamkeit des Balkens 303 steigt mit der
Senkung seiner Steifigkeit, um dadurch die Sensitivität der
beweglichen Elektrode 307 für Beschleunigung zu erhöhen.
Ferner ist eine Diagnostikelektrode 308 auf dem Substrat
301 ausgebildet, um beispielsweise Ausfall und Fehlfunktion
zu diagnostizieren. Wenn an die Diagnostikelektrode 308 eine
Spannung angelegt wird, wird eine auf die kammartigen
Elektrode 307a der beweglichen Elektrode 307 wirkende
elektrostatische Kraft erzeugt. Dann wird die bewegliche
Elektrode 307 bei der Aufnahme der elektrostatischen Kraft
verschoben, um zu diagnostizieren, ob die bewegliche
Elektrode 307 normal funktioniert oder nicht.
Jede dieser Elektroden ist unter Verwendung der
Halbleiter-Automation durch die Verarbeitung eines auf dem
Substrat 301 aufgebrachten leitenden Materials wie
beispielsweise Polysilizium oder Einkristallsilizium
ausgebildet.
Bei dem oben beschriebenen kapazitiven elektrostatischen
Beschleunigungssensor 300 kann das Problem darin bestehen,
dass wenn die kammartige Elektrode 307a der beweglichen
Elektrode 307 und die kammartige Elektrode 304a der festen
Elektrode 304 durch eine übermässige Beschleunigung
beaufschlagt werden, sie miteinander kollidieren und beide
Elektroden beschädigt werden.
Ein solches Problem kann auch bei einem kapazitiven
Winkelbeschleunigungssensor und einem elektrostatischen
Auslöser auftreten.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung richtet sich
auf einen kapazitiven elektrostatischen Beschleunigungssensor
mit: einem Substrat, einem ersten, auf dem Substrat
ausgebildeten Trägerteil; einer ersten beweglichen Elektrode,
die durch das erste Trägerteil vom Substrat beabstandet
gehalten wird; einem zweiten auf dem Substrat ausgebildeten
Trägerteil; und einer zweiten beweglichen Elektrode, die
durch das zweite Trägerteil vom Substrat beabstandet gehalten
ist, bei dem die Beträge an Bewegung der ersten und der
zweiten beweglichen Elektrode während der Beaufschlagung
durch Beschleunigung unterschiedlich sind.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung
umfasst der kapazitive elektrostatische Beschleunigungssensor
nach der ersten Ausführungsform ferner eine
Diagnostikelektrode, bei dem ein Abstand zwischen der
Diagnostikelektrode und mindestens einer der ersten und
zweiten beweglichen Elektroden grösser ist als ein Abstand
zwischen der ersten beweglichen Elektrode und der zweiten
beweglichen Elektrode.
Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung
umfassen bei dem kapazitiven elektrostatischen
Beschleunigungssensor nach der ersten Ausführungsform die
zweite bewegliche Elektrode und das zweite Trägerteil eine
Vielzahl von diesen.
Nach einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung
umfassen bei dem kapazitiven elektrostatischen
Beschleunigungssensor nach der dritten Ausführungsform die
erste bewegliche Elektrode und das erste Trägerteil auch eine
Vielzahl von diesen.
Ein fünfter Aspekt der vorliegenden Erfindung richtet
sich auf einen kapazitiven elektrostatischen
Beschleunigungssensor mit: einem Substrat; einem auf dem
Substrat ausgebildeten Trägerteil; einer beweglichen
Elektrode, die durch das Trägerteil vom Substrat beabstandet
gehalten ist; und einer auf dem Substrat ausgebildeten festen
Elektrode, bei dem eine der festen Elektroden und ein Paar
der beweglichen Elektroden und das Trägerteil eine Vielzahl
von diesen umfasst.
Nach einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung,
umfasst bei dem kapazitiven elektrostatischen
Beschleunigungssensor nach der fünften Ausführungsform eine
weitere der festen Elektroden und das Paar der beweglichen
Elektroden und das Trägerteil ebenfalls eine Vielzahl von
diesen.
Ein siebter Aspekt der vorliegenden Erfindung richtet
sich auf einen kapazitiven elektrostatischen
Winkelbeschleunigungssensor mit: einem Substrat, einem auf
dem Substrat ausgebildeten ersten Trägerteil; einer ersten
beweglichen Elektrode, die durch das erste Trägerteil vom
Substrat beabstandet gehalten ist; einem zweiten auf dem
Substrat ausgebildeten Trägerteil; und einer zweiten
beweglichen Elektrode, die durch das zweite Trägerteil vom
Substrat beabstandet gehalten ist, bei dem die Beträge der
Bewegung der ersten und zweiten beweglichen Elektrode während
der Beaufschlagung durch Winkelbeschleunigung unterschiedlich
sind, und bei dem mindestens eine der ersten oder zweiten
beweglichen Elektroden angesteuert wird, indem eine
Potentialdifferenz zwischen der ersten beweglichen Elektrode
und der zweiten beweglichen Elektrode angelegt wird.
Ein achter Aspekt der vorliegenden Erfindung richtet sich
auf einen elektrostatischen Auslöser mit: einem Substrat;
einem auf dem Substrat ausgebildeten ersten Trägerteil; einer
ersten beweglichen Elektrode; die durch das erste Trägerteil
vom Substrat beabstandet gehalten ist; einem auf dem Substrat
ausgebildeten zweiten Trägerteil; und einer zweiten
beweglichen Elektrode, die durch das zweite Trägerteil vom
Substrat beabstandet gehalten ist, bei dem mindestens eine
der ersten und zweiten beweglichen Elektroden angesteuert
wird, indem eine Potentialdifferenz zwischen der ersten
beweglichen Elektrode und der zweiten beweglichen Elektrode
angelegt wird.
Nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind
die ersten und zweiten beweglichen Elektroden beweglich
vorgesehen, und die Beträge der Bewegung beider beweglichen
Elektroden sind während der Beaufschlagung durch
Beschleunigung unterschiedlich. Ähnlich einem kapazitiven
elektrostatischen Beschleunigungssensor mit einer festen
Elektrode und einer beweglichen Elektrode aus dem Stand der
Technik kann deshalb die Beschleunigung durch die Änderung in
der Kapazität zwischen der ersten beweglichen Elektrode und
der zweiten beweglichen Elektrode erfasst werden. Da sowohl
die ersten als auch die zweiten Elektroden beweglich
ausgelegt sind, ist es ferner unwahrscheinlich, dass die
ersten und zweiten beweglichen Elektroden miteinander
kollidieren, selbst wenn eine übermässige Beaufschlagung
durch Beschleunigung stattfindet. Die Wahrscheinlichkeit,
dass ein Schaden an den ersten und zweiten beweglichen
Elektroden auftritt, ist daher gering.
Da nach dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein
Abstand zwischen der Diagnostikelektrode und mindestens einer
der ersten oder zweiten beweglichen Elektroden grösser ist
als ein Abstand zwischen der ersten beweglichen Elektrode und
der zweiten bewegliche Elektrode, ist es unwahrscheinlich,
dass die ersten und zweiten beweglichen Elektroden und die
Diagnostikelektrode miteinander kollidieren, wenn eine
übermässige Beaufschlagung durch Beschleunigung stattfindet.
Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Schaden an den ersten und
zweiten beweglichen Elektroden und der Diagnostikelektrode
auftritt, ist daher gering.
Nach dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung,
umfasst die zweite bewegliche Elektrode und das zweite
Trägerteil eine Vielzahl an Paaren. Selbst wenn deshalb ein
Problem wie ein Kurzschluss zwischen einer aus der Vielzahl
an zweiten beweglichen Elektroden und der ersten beweglichen
Elektrode auftritt, kann die Beschleunigung durch Erfassen
der Änderung in der Kapazität zwischen einer anderen zweiten
beweglichen Elektrode und der ersten beweglichen Elektrode
erfasst werden. Aus diesem Grunde kann eine hohe
Zuverlässigkeit gegen Fehlfunktion realisiert werden.
Nach dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung
umfassen die erste bewegliche Elektrode und das erste
Trägerteil ebenfalls eine Vielzahl an Paaren. Deshalb kann
ein Problem wie beispielsweise ein Nicht-Verschieben der
ersten beweglichen Elektrode verhindert werden, das bei dem
Aufbau auftreten kann, bei dem nur die zweite bewegliche
Elektrode bzw. das zweite Trägerteil eine Vielzahl an Paaren
umfasst. Aus diesem Grunde kann eine höhere Zuverlässigkeit
realisiert werden.
Nach dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung
umfasst die bewegliche Elektrode bzw. das Trägerteil eine
Vielzahl an Paaren, oder die feste Elektrode umfasst eine
Vielzahl. Selbst wenn also ein Problem wie beispielsweise ein
Kurzschluss zwischen einer von einer Vielzahl an Elektroden
und dem anderen Elektrodentyp auftritt, kann die
Beschleunigung durch Erfassen der Änderung in der Kapazität
zwischen einer anderen von einer Vielzahl an Elektroden und
1
dem anderen Elektrodentyp erfasst werden. Aus diesem Grunde
kann eine hohe Zuverlässigkeit gegen Fehlfunktion realisiert
werden.
Nach dem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung
umfassen die bewegliche Elektrode bzw. das Trägerteil eine
Vielzahl an Paaren, und die feste Elektrode umfasst eine
Vielzahl. Selbst wenn also in einem Paar der festen
Elektroden und der beweglichen Elektroden eine Abweichung von
der Normalität auftritt, wie beispielsweise eine
Unterbrechung von aus einem Paar heraus geführten
Signalleitungen, können, um die Beschleunigung in den übrigen
Paaren ermitteln zu können, die Signale von einem anderen
Paar erfasst werden. Aus diesem Grunde kann eine höhere
Zuverlässigkeit gegen Fehlfunktion realisiert werden.
Nach dem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann
selbst bei einer übermässigen Beaufschlagung durch
Winkelbeschleunigung der kapazitive elektrostatische
Winkelbeschleunigungssensor mit einer niedrigen
Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung der ersten und zweiten
beweglichen Elektroden erhalten werden.
Nach dem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann
selbst bei einer übermässigen Beaufschlagung durch
Winkelbeschleunigung der elektrostatische Auslöser mit einer
niedrigen Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung der ersten
und zweiten beweglichen Elektroden erhalten werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen
kapazitiven elektrostatischen Beschleunigungssensor, einen
kapazitiven elektrostatischen Winkelbeschleunigungssensor
und einen elektrostatischen Auslöser mit selbst im Falle
einer übermässigen Beaufschlagung durch Beschleunigung einer
niedrigen Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung der
Elektroden bereit zu stellen.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale, Ausführungsformen
und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der
nachfolgenden genauen Beschreibung der vorliegenden Erfindung
zusammen mit den dazugehörigen Zeichnungen deutlicher.
Fig. 1 ist eine Draufsicht eines kapazitiven
elektrostatischen Beschleunigungssensors nach einer ersten
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht des kapazitiven
elektrostatischen Beschleunigungssensors nach der ersten
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 und 4 sind Querschnittsansichten des kapazitiven
elektrostatischen Beschleunigungssensors nach der ersten
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 ist eine Draufsicht eines kapazitiven
elektrostatischen Beschleunigungssensors nach einer zweiten
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ist eine Draufsicht einer Abwandlung des
kapazitiven elektrostatischen Beschleunigungssensors nach der
zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 7 ist eine Draufsicht eines kapazitiven
elektrostatischen Beschleunigungssensors nach einer dritten
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 ist eine Draufsicht einer Abwandlung des
kapazitiven elektrostatischen Beschleunigungssensors nach der
dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 9 ist eine Draufsicht eines kapazitiven
elektrostatischen Beschleunigungssensors nach einer vierten
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 ist eine Draufsicht eines kapazitiven
elektrostatischen Beschleunigungssensors nach einer fünften
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 11 ist eine Draufsicht eines kapazitiven
elektrostatischen Winkelbeschleunigungssensors nach einer
sechsten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 12 ist eine Draufsicht eines kapazitiven
elektrostatischen Beschleunigungssensors aus dem Stand der
Technik;
Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht des kapazitiven
elektrostatischen Beschleunigungssensors aus dem Stand der
Technik;
Fig. 14 und 15 sind Querschnittsansichten des kapazitiven
elektrostatischen Beschleunigungssensors aus dem Stand der
Technik.
Durch das Bereitstellen einer beweglichen Elektrode
anstelle einer festen Elektrode aus dem Stande der Technik,
wird in der ersten bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ein kapazitiver elektrostatischer
Beschleunigungssensor mit einer geringen Wahrscheinlichkeit
der Beschädigung einer Elektrode selbst, wenn eine
übermässige Beaufschlagung durch Beschleunigung stattfindet,
bereit gestellt.
Die Fig. 1 bis 4 zeigen einen Aufbau eines kapazitiven
elektrostatischen Beschleunigungssensors 100 nach der ersten
bevorzugten Ausführungsform. Insbesondere ist Fig. 1 eine
Draufsicht des kapazitiven elektrostatischen
Beschleunigungssensors 100, Fig. 2 ist eine perspektivische
Ansicht des kapazitiven elektrostatischen
Beschleunigungssensors 100, Fig. 3 ist eine
Querschnittsansicht an einer Schnittebenenlinie A-A von Fig.
1, und Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht an einer
Schnittebenenlinie B-B von Fig. 1.
Der kapazitive elektrostatische Beschleunigungssensor 100
hat eine erste bewegliche Elektrode 4 und eine zweite
bewegliche Elektrode 7. Die Beschleunigung wird auf der Basis
der Änderung in der Kapazitanz zwischen diesen beiden
beweglichen Elektroden erfasst. Die erste bewegliche
Elektrode 4 besteht aus einem Rahmen 4b und einer Vielzahl an
kammartigen Elektroden 4a, die vom Rahmen 4b vorspringen. Die
erste bewegliche Elektrode 4 ist durch ein auf dem Substrat 1
ausgebildetes Trägerteil 2 durch einen Balken 3 vom Substrat
1, wie beispielsweise einem Siliziumsubstrat, beabstandet
gehalten. Die zweite bewegliche Elektrode 7 besteht aus einem
Steg 7b und einer Vielzahl an kammartigen Elektroden 7a, die
von dem Steg 7b vorspringen, und abwechselnd zwischen jeder
der kammartigen Elektroden 4a der ersten beweglichen
Elektrode angeordnet sind. Die zweite Elektrode 7 ist durch
ein auf dem Substrat 1 ausgebildetes Trägerteil 5 durch einen
Balken 6 vom Substrat 1 beabstandet gehalten.
Die ersten und zweiten beweglichen Elektroden 4 und 7
haben in der ersten bevorzugten Ausführungsform deshalb eine
kammartige Form, um grössere Bereiche der sich gegenüber
liegenden Elektroden auf einem relativ kleinen Raum
unterzubringen, als dies der Fall wäre bei einem Aufbau, der
einfach zwei plattenartige Elektroden so anordnet, dass sie
sich gegenüber liegen.
Die vorliegende Erfindung kann auf einen kapazitiven
elektrostatischen Beschleunigungssensor mit einer anderen
Form angewandt werden.
Ferner sind die ersten und zweiten beweglichen Elektroden
4 und 7, wie in Fig. 2 gezeigt ist, von den Trägerteilen 2
und 5 in einer balkenartigen Befestigung (in der diese
Elektroden mit beiden Enden befestigt sind) gehalten. Diese
Elektroden können beispielsweise auch einseitig eingespannt
gehalten werden.
Wird der kapazitive elektrostatische
Beschleunigungssensor 100 in einer Richtung wie
beispielsweise der in Fig. 1 gezeigten Richtung Y
beaufschlagt, werden die Balken 3 und 6 elastisch verformt,
um die ersten und zweiten Elektroden 4 und 7 zu bewegen.
Dadurch wird ein Abstand zwischen der kammartigen Elektrode
7a und der kammartigen Elektrode 4a verändert, um die
Kapazität zwischen der ersten beweglichen Elektrode 4 und der
zweiten beweglichen Elektrode 7 zu verändern. Folglich kann
die Beschleunigung quantitativ erfasst werden, indem diese
Veränderung in der Kapazität von aussen überwacht wird.
Die Steifigkeiten der Balken 3 und 6 der ersten und
zweiten beweglichen Elektroden 4 und 7 sind so ausgelegt,
dass die Beträge der Bewegung der ersten und zweiten
beweglichen Elektroden 4 und 7 während der Beaufschlagung
durch Beschleunigung unterschiedlich sind. Denn wenn die
Beträge der Bewegung der ersten und zweiten beweglichen
Elektroden 4 und 7 gleich sind, verändert sich der Abstand
zwischen diesen Elektroden nicht und ruft auch keine Änderung
in der Kapazität zwischen ihnen hervor.
Die Steifigkeiten der Balken 3 und 5 sind durch die
Breiten w, die Längen l (= 11 + 12), die Dicken (in Fig. 1 in
einer Richtung z) der Balken 3, 6, und die Elastizitätsmoduln
der Bestandteile der Balken 3, 6 bestimmt. Deshalb kann jede
Steifigkeit der ersten und zweiten beweglichen Elektroden
durch Steuerung jedes dieser Parameter gesteuert werden.
Wie vorstehend erwähnt wurde, umfasst der kapazitive
elektrostatische Beschleunigungssensor nach der ersten
bevorzugten Ausführungsform die ersten und zweiten
beweglichen Elektroden 4 und 7, deren Beträge der Bewegung
während einer Beaufschlagung durch Beschleunigung
unterschiedlich sind. Deshalb kann, ähnlich einem kapazitiven
elektrostatischen Beschleunigungssensor aus dem Stand der
Technik mit einer festen Elektrode und einer beweglichen
Elektrode, die Beschleunigung durch die Veränderung in der
Kapazität zwischen den ersten und den zweiten beweglichen
Elektroden erfasst werden.
Ferner ist es bei dem kapazitiven elektrostatischen
Beschleunigungssensor mit der beweglichen Elektrode anstatt
der festen Elektrode aus dem Stand der Technik
unwahrscheinlich, dass zwei bewegliche Elektroden selbst bei
einer übermässigen Beaufschlagung durch Beschleunigung
miteinander kollidieren. Folglich ist die Wahrscheinlichkeit
einer Beschädigung der ersten und zweiten Elektroden gering.
Ferner ist eine Diagnostikelektrode 8 auf dem Substrat 1
ausgebildet, um beispielsweise Ausfall und Fehlfunktion zu
diagnostizieren. Wird eine Spannung an die
Diagnostikelektrode 8 angelegt, wird eine auf die kammartige
Elektrode 7a der zweiten Elektrode 7 wirkende
elektrostatische Kraft erzeugt. Die zweite bewegliche
Elektrode 7 wird dann bei Aufnahme der elektrostatischen
Kraft verschoben, um zu diagnostizieren, ob die zweite
bewegliche Elektrode 7 normal funktioniert oder nicht.
Die Diagnostikelektrode 8 ist in dieser bevorzugten
Ausführungsform vorgesehen, um hauptsächlich eine auf die
zweite bewegliche Elektrode 7 wirkende Kraft zu erzeugen. Die
Diagnostikelektrode 8 kann auch in einer solchen Position,
wie beispielsweise zwischen der kammartigen Elektrode 7a und
der der kammartigen Elektrode 4a angeordnet sein, um ferner
eine elektrostatische Kraft auf die erste bewegliche
Elektrode 4 auszuüben. Darüber hinaus kann die
Diagnostikelektrode 8 auch an einer Position angeordnet sein,
um hauptsächlich auf die erste bewegliche Elektrode 4 eine
elektrostatische Kraft auszuüben.
Vorzugsweise wird ein Abstand zwischen der
Diagnostikelektrode 8 und der ersten Elektrode 4 oder der
zweiten Elektrode 7 grösser festgelegt, als ein Abstand
zwischen der ersten beweglichen Elektrode 4 und der zweiten
beweglichen Elektrode 7. Wie beispielsweise in Fig. 1 gezeigt
ist, werden die Abstände d1a und d2a zwischen den
Diagnostikelektroden 8 und den kammartigen Elektroden 7a der
zweiten beweglichen Elektrode 7 vorzugsweise grösser
festgelegt als die Abstände d1b und d2b zwischen den
kammartigen Elektroden 4a der ersten beweglichen Elektrode 4
und den kammartigen Elektroden 7a der zweiten beweglichen
Elektrode 7. Das heisst, dass vorzugsweise die Verhältnisse
d1a < d1b und d2a < d2b eingehalten werden.
Es ist daher unwahrscheinlich, dass die ersten und
zweiten beweglichen Elektroden 4, 7 und die
Diagnostikelektrode 8 miteinander kollidieren, und die
Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung der ersten und zweiten
beweglichen Elektroden 4, 7 und der Diagnostikelektrode wird
dadurch gering.
Jede dieser Elektroden ist unter Verwendung der
Halbleiter-Automation durch die Verarbeitung eines auf dem
Substrat 1 aufgebrachten leitenden Materials wie
beispielsweise Polysilizium oder Einkristallsilizium
ausgebildet. Wie vorstehend erwähnt wurde, wird das
Siliziumsubstrat zum Beispiel als Substrat 1 eingesetzt. Als
weiteres Beispiel kann das Substrat 1 ein Glassubstrat sein.
Im Gegensatz zu Siliziumsubstrat ist die Verwendung eines
Glassubstrats billiger.
Die zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist eine Abwandlung des kapazitiven
elektrostatischen Beschleunigungssensors nach der ersten
bevorzugten Ausführungsform. In der zweiten bevorzugten
Ausführungsform ist eine Vielzahl an beweglichen Elektroden
eines Typs vorgesehen, um einen kapazitiven elektrostatischen
Beschleunigungssensor mit hoher Zuverlässigkeit gegen
Fehlfunktion zu realisieren.
Fig. 5 ist eine Draufsicht eines kapazitiven
elektrostatischen Beschleunigungssensors 101 nach der zweiten
bevorzugten Ausführungsform. Ähnlich dem kapazitiven
elektrostatischen Beschleunigungssensor 100 nach der ersten
bevorzugten Ausführungsform, umfasst der kapazitive
elektrostatische Beschleunigungssensor 101 eine erste
bewegliche Elektrode 14 von kammartiger Form und zweite
bewegliche Elektroden 17a, 17b von kammartiger Form. In
dieser Ausführungsform sind jedoch zwei bewegliche Elektroden
als zweite bewegliche Elektroden 17a und 17b vorgesehen.
Aufgrund dessen unterscheidet sich die Form der ersten
beweglichen Elektrode 14 leicht von derjenigen der ersten
beweglichen Elektrode des kapazitiven elektrostatischen
Beschleunigungssensors 100.
Die erste Elektrode 14 und die zweiten beweglichen
Elektroden 17a, 17b sind vom Substrat 11, wie beispielsweise
einem Siliziumsubstrat, durch auf dem Substrat 11
ausgebildete Trägerteile 12, 15a und 15b durch die Balken 13
bzw. 16a, 16b beabstandet gehalten. Zwei Paar Trägerteile 15a
und 15b sind in Anlehnung an den Aufbau mit zwei beweglichen
Elektroden 17a und 17b vorgesehen.
Der kapazitive elektrostatische Beschleunigungssensor
101 umfasst ferner die Diagnostikelektroden 18a und 18b.
Bei dem kapazitiven elektrostatischen
Beschleunigungssensor mit einer Vielzahl an beweglichen
Elektroden eines Typs kann selbst bei Auftreten eines
Problems in einer von der Vielzahl an beweglichen Elektroden
eines Typs, die Veränderung in der Kapazität zwischen einer
anderen von der Vielzahl an Elektroden eines Typs und einer
beweglichen Elektrode des anderen Typs erfasst werden.
Dadurch kann eine hohe Zuverlässigkeit gegen Fehlfunktion
realisiert werden.
Selbst wenn, wie in Fig. 5 gezeigt ist, ein Fremdkörper
FB eingeführt wird, um ein Problem wie beispielsweise einen
Kurzschluss zwischen der ersten beweglichen Elektrode 14 und
der zweiten beweglichen Elektrode 17a hervor zu rufen, kann
dennoch die Veränderung in der Kapazität zwischen der ersten
beweglichen Elektrode 14 und der zweiten beweglichen
Elektrode 17a erfasst werden.
Der Gedanke, eine Vielzahl an Elektroden eines Typs nach
der zweiten bevorzugten Ausführungsform vorzusehen, kann
ferner auf den in den Fig. 12 bis 15 gezeigten kapazitiven
elektrostatischen Beschleunigungssensor 300 angewandt werden.
Das heisst, eine feste Elektrode 314 kann in einem
kapazitiven elektrostatischen Beschleunigungssensor 300 von
Fig. 6 zum Beispiel anstatt des Trägerteils 12, des Balkens
13 und der ersten beweglichen Elektrode 14 von Fig. 5
vorgesehen sein. Oder umgekehrt kann eine Vielzahl an festen
Elektroden vorgesehen sein. Deshalb kann bei einem
kapazitiven elektrostatischen Beschleunigungssensor nach dem
Stand der Technik mit einer Vielzahl an Elektroden eines Typs
selbst beim Auftreten eines Problems in einer von einer
Mehrzahl an Elektroden eines Typs, die Veränderung in der
Kapazität zwischen einer anderen von der Vielzahl an
Elektroden eines Typs und einer Elektrode des anderen Typs
erfasst werden. Folglich kann eine hohe Zuverlässigkeit gegen
Fehlfunktion realisiert werden.
Die dritte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist eine Abwandlung des kapazitiven
elektrostatischen Beschleunigungssensors nach der zweiten
bevorzugten Ausführungsform. In der dritten Ausführungsform
ist eine Vielzahl an Paaren vorgesehen, die jeweils aus
beiden Typen beweglicher Elektroden als ein Paar bestehen, um
einen kapazitiven elektrostatischen Beschleunigungssensor mit
einer höheren Zuverlässigkeit gegen Fehlfunktion zu
realisieren.
Fig. 7 ist eine Draufsicht eines kapazitiven
elektrostatischen Beschleunigungssensors 102 nach der dritten
bevorzugten Ausführungsform. Ähnlich dem kapazitiven
elektrostatischen Beschleunigungssensor 100 nach der ersten
bevorzugten Ausführungsform besitzt der kapazitive
elektrostatische Beschleunigungssensor 102 erste bewegliche
Elektroden 24a, 24b von kammartiger Form und zweite
bewegliche Elektroden 27a, 27b von kammartiger Form. Bei
dieser bevorzugten Ausführungsform sind jedoch zwei Paare 20a
und 20b vorgesehen, die jeweils aus den ersten und zweiten
beweglichen Elektroden bestehen.
Die ersten und zweiten beweglichen Elektroden 24a, 24b,
27a und 27b sind durch auf dem Substrat 21 ausgebildete
Trägerteile 22a, 22b, 25a und 25b durch Balken 23a, 23b, 26a
bzw. 26b vom Substrat 21, wie beispielsweise einem
Siliziumsubstrat, beabstandet gehalten. Die Trägerteile 22a,
25a und 22b, 25b sind jeweils in Anlehnung an den Aufbau mit
Paaren, die jeweils aus den ersten und zweiten beweglichen
Elektroden 24a, 27a und 24b, 27b besteht, in Paaren
ausgebildet.
Ferner umfasst der kapazitive elektrostatische
Beschleunigungssensor 102 Diagnostikelektroden 28a und 28b.
Bei dem kapazitiven elektrostatischen
Beschleunigungssensor mit einer Vielzahl an Paaren, wovon
jedes aus beiden Typen beweglicher Elektroden besteht, kann
selbst wenn ein Problem in einem Paar unter einer Vielzahl
von Paaren auftritt, wovon jedes aus den ersten und zweiten
beweglichen Elektroden besteht, die Veränderung in der
Kapazität zwischen den ersten und zweiten beweglichen
Elektroden eines anderen Paars erfasst werden.
Bei der zweiten bevorzugten Ausführungsform kann es
vorkommen, dass die erste bewegliche Elektrode 14 nicht
verschoben wird, wenn ein Fremdkörper FB eingeführt wird.
Wird die erste bewegliche Elektrode 14 nicht verschoben, wird
keine Veränderung in der Kapazität zwischen der ersten
beweglichen Elektrode 14 und der zweiten beweglichen
Elektrode 17a hervorgerufen, um dadurch die Erfassung von
Beschleunigung zu verhindern.
Bei dem kapazitiven elektrostatischen
Beschleunigungssensor 102 mit einer Vielzahl an Paaren, wovon
jedes als ein Paar aus beiden Typen beweglicher Elektroden
nach der dritten bevorzugten Ausführungsform besteht, kann
andererseits, selbst wenn ein Problem in einem Paar
auftaucht, die Beschleunigung zwischen Elektroden des anderen
Paars unter einer Vielzahl an Paaren erfasst werden. Folglich
kann im Vergleich mit der zweiten bevorzugten Ausführungsform
eine höhere Zuverlässigkeit gegen Fehlfunktion realisiert
werden.
Signalleitungen können unabhängig aus jeder der ersten
und zweiten Elektroden 24a, 24b, 27a, 27b heraus geführt
werden. Oder es kann eine Signalleitung aus allen ersten
beweglichen Elektroden 24a, 24b und eine Signalleitung aus
allen zweiten beweglichen Elektroden 27a, 27b heraus geführt
werden, um insgesamt zwei Signalleitungen heraus zu führen.
Bei der Erwägung der oben genannten Probleme wie Bruch
der Signaldrähte und Kurzschluss empfiehlt es sich, die
Signalleitungen nach der ersten Methode zu entnehmen.
Der Gedanke, eine Vielzahl an Paaren bereit zu stellen,
wovon jedes aus beiden Typen von Elektroden nach der dritten
bevorzugten Ausführungsform besteht, kann ferner auf den in
den Fig. 12 bis 15 gezeigten kapazitiven elektrostatischen
Beschleunigungssensor 300 aus dem Stand der Technik angewandt
werden. Das heisst, feste Elektroden 324a und 324b können am
kapazitiven elektrostatischen Beschleunigungssensor 302 von
Fig. 8 beispielsweise anstatt der Trägerteile 22a, 22b, der
Balken 23a, 23b und den ersten beweglichen Elektroden 24a,
24b von Fig. 7 vorgesehen sein. Deshalb kann bei einem
kapazitiven elektrostatischen Beschleunigungssensor nach dem
Stand der Technik mit einer Vielzahl an Paaren, wovon jedes
als ein Paar aus einer festen und einer beweglichen Elektrode
besteht, selbst wenn eine Abweichung von der Norm in einem
Paar auftritt, die Beschleunigung dennoch in einem anderen
Paar unter einer Vielzahl an Paaren erfasst werden. Tritt ein
Bruch in einer Signalleitung einer festen Elektrode eines
Paars auf, kann eine aus einem anderen Paar heraus geführte
Signalleitung erfasst werden. Folglich kann im Vergleich mit
der zweiten bevorzugten Ausführungsform eine höhere
Verlässlichkeit gegen Fehlfunktion realisiert werden.
Die vierte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist eine Abwandlung des kapazitiven
elektrostatischen Beschleunigungssensors nach der dritten
bevorzugten Ausführungsform. Wie in Fig. 9 gezeigt ist, sind
vier Paare vorgesehen, wovon jedes als ein Paar aus beiden
Typen beweglicher Elektroden besteht.
Das heisst, ein kapazitiver elektrostatischer
Beschleunigungssensor 103 hat vier Paare (30a bis 30d), wovon
jedes als ein Paar aus einer ersten beweglichen Elektrode 34a
von kammartiger Form, einer zweiten beweglichen Elektrode 37a
von kammartiger Form, auf einem Substrat 31 ausgebildeten
Trägerteilen 32a, 35a, Balken 33a, 36a und einer
Diagnostikelektrode 38a besteht.
Der kapazitive elektrostatische Beschleunigungssensor
103 nach der vierten bevorzugten Ausführungsform besitzt eine
grössere Anzahl an Paaren beweglicher Elektroden als die
dritte bevorzugte Ausführungsform. Folglich kann im Vergleich
mit der dritten bevorzugten Ausführungsform eine höhere
Zuverlässigkeit gegen Fehlfunktion realisiert werden.
Die fünfte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist auch eine Abwandlung des kapazitiven
elektrostatischen Beschleunigungssensors nach der dritten
bevorzugten Ausführungsform. Wie in Fig. 10 gezeigt ist, sind
acht Paare vorgesehen, wovon jedes als ein Paar aus beiden
Typen beweglicher Elektroden besteht.
Das heisst, ein kapazitiver elektrostatischer
Beschleunigungssensor 104 hat acht Paare (40a bis 40h), wovon
jedes als ein Paar aus einer ersten beweglichen Elektrode 44a
von kammartiger Form, einer zweiten beweglichen Elektrode 47a
von kammartiger Form, auf einem Substrat 41 ausgebildeten
Trägerteilen 42a, 45a, Balken 43a, 46a und einer
Diagnostikelektrode 48a besteht. Wie in Fig. 10 gezeigt ist,
sind diese Paare seitlich in vier Reihen und vertikal in vier
Reihen fluchtend angeordnet. Die oben bzw. unten angeordneten
Paare teilen sich die Trägerteile (42ae, 42bf, 42cg bzw.
42dh).
Der kapazitive elektrostatische Beschleunigungssensor
104 nach der fünften bevorzugten Ausführungsform besitzt eine
grössere Anzahl an beweglichen Elektroden als die dritte
bevorzugte Ausführungsform. Folglich kann im Vergleich mit
der dritten bevorzugten Ausführungsform eine höhere
Zuverlässigkeit gegen Fehlfunktion realisiert werden.
Bei der sechsten bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung, ist der Gedanke nach der vorliegenden
Erfindung, eine bewegliche Elektrode anstatt einer festen
Elektrode aus dem Stand der Technik vorzusehen, auf einen
kapazitiven elektrostatischen Winkelbeschleunigungssensor zur
Erfassung von Winkelbeschleunigung angewandt.
Fig. 11 zeigt einen kapazitiven elektrostatischen
Winkelbeschleunigungssensor 200 nach der sechsten bevorzugten
Ausführungsform. Der in Fig. 11 gezeigte kapazitive
elektrostatische Winkelbeschleunigungssensor besitzt erste
bewegliche Elektroden 54 und zweite bewegliche Elektroden 57,
um Winkelbeschleunigung durch die Veränderung der Kapazitanz
zwischen diesen beiden beweglichen Elektroden zu erfassen.
Wie in Fig. 11 gezeigt ist, sind die ersten und zweiten
beweglichen Elektroden 54 und 57 darüber hinaus eine nach der
anderen in einer vertikalen Richtung angeordnet (d. h., die
ersten und zweiten beweglichen Elektroden 54 und 57 sind
jeweils zu zweien in einer Richtung Y angeordnet). Die oben
und unten angeordneten ersten beweglichen Elektroden 54 sind
kurzgeschlossen.
Die erste bewegliche Elektrode 54 besteht aus einem Steg
54b und einer Vielzahl an kammartigen Elektroden 54a, die von
dem Steg 54b vorspringen. Die erste bewegliche Elektrode 54
ist durch ein auf dem Substrat 51, wie beispielsweise einem
Siliziumsubstrat, ausgebildetes Trägerteil 52 durch einen
Balken 53 vom Substrat 51 beabstandet gehalten. Die zweite
bewegliche Elektrode 57 besteht aus einem Steg 57b und einer
Vielzahl an kammartigen Elektroden 57a, die von dem Steg 57b
vorspringen und abwechselnd zwischen jeder der kammartigen
Elektroden 54a der ersten beweglichen Elektrode 54 angeordnet
sind. Beide oben und unten angeordneten zweiten beweglichen
Elektroden sind von einem Trägerteil 55 durch einen Balken 56
vom Substrat 51 beabstandet gehalten.
Eine dritte bewegliche Elektrode 64 ist ferner in Fig.
11 vorgesehen, die zwischen den zweiten beweglichen
Elektroden 57 untergebracht ist. Die dritte bewegliche
Elektrode 64 besteht aus einem Steg 64b und einer Vielzahl an
kammartigen Elektroden 64a, die von dem Steg 64b vorspringen.
Die dritte bewegliche Elektrode 64 ist durch ein auf dem
Substrat 51 ausgebildetes Trägerteil 62 durch einen Balken 63
vom Substrat 51 beabstandet gehalten. Das Ziel, die dritte
bewegliche Elektrode 64 vorzusehen, die mit der ersten
beweglichen Elektrode 54 kurzgeschlossen ist, ist es, den
grossen Bereich der ersten beweglichen Elektrode 54, die der
zweiten beweglichen Elektrode 57 gegenüberliegt, sicher zu
stellen. Deshalb kann die dritte bewegliche Elektrode 64 und
die erste bewegliche Elektrode 54 als eine Einheit angesehen
werden. Ferner kann der kapazitive elektrostatische
Winkelbeschleunigungssensor nach der sechsten bevorzugten
Ausführungsform funktionieren, indem er einfach nur mit einer
der ersten oben oder unten angeordneten beweglichen
Elektroden 54 oder mit der dritten beweglichen Elektrode 64
versehen ist.
Wenn der kapazitive elektrostatische
Winkelbeschleunigungssensor 200 durch eine
Winkelbeschleunigung um eine Richtung X als Achse in Fig. 11
beaufschlagt wird, wird ein Balken 56 elastisch verformt, so
dass die oben und unten angeordneten zweiten beweglichen
Elektroden 57 sich in einander entgegengesetzte Richtungen
verdrehen (in Fig. 11, erhält eine eine Kraft in Richtung Z,
und die andere erhält eine Kraft in umgekehrter Richtung).
Die oben und unten angeordneten zweiten beweglichen
Elektroden 57 nehmen gleichzeitig jeweils eine
Zentrifugalkraft auf, um sich dadurch in eine Richtung Y zu
bewegen, und zwar voneinander weg.
Der gegenüber liegende Bereich zwischen der kammartigen
Elektrode 57a und den kammartigen Elektroden 54a, 64a wird
dadurch verändert, um die Veränderung in der Kapazitanz
zwischen der ersten beweglichen Elektrode 54, der dritten
beweglichen Elektrode 64 und der zweiten beweglichen
Elektrode 57 hervor zu rufen. Folglich kann die
Beschleunigung quantitativ erfasst werden, indem diese
Veränderung in der Kapazität von aussen überwacht wird.
Bei einem kapazitiven elektrostatischen
Winkelbeschleunigungssensor nach dem Stand der Technik wurde
eine feste Elektrode anstatt der ersten beweglichen Elektrode
54 vorgesehen. Bei dem kapazitiven elektrostatischen
Winkelbeschleunigungssensor nach der sechsten bevorzugten
Ausführungsform mit einer beweglichen anstatt einer festen
Elektrode, erhält die oben und unten angeordnete erste
beweglich Elektrode 54 eine Zentrifugalkraft, um sich in eine
Richtung Y zu bewegen, um ebenfalls voneinander beabstandet
zu sein, selbst wenn eine Winkelbeschleunigung stattfindet,
um die oben und unten angeordneten zweiten beweglichen
Elektroden 57 in eine Richtung Y zu bewegen, und zwar
voneinander weg. Aufgrund dessen ist es unwahrscheinlich,
dass die erste bewegliche Elektrode 54 und die zweite
bewegliche Elektrode 57 miteinander kollidieren. Deshalb ist
die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung der ersten und
zweiten beweglichen Elektroden gering. Die Steifigkeiten der
Balken 53 und 56 sind so ausgelegt, dass die Beträge der
Bewegung der ersten und zweiten beweglichen Elektroden 54 und
57 während der Beaufschlagung durch Beschleunigung
unterschiedlich sind.
Im Gegensatz zu dem kapazitiven elektrostatischen
Winkelbeschleunigungssensor nach dem Stand der Technik mit
einer festen Elektrode als dritte Elektrode, besitzt der
kapazitive elektrostatische Winkelbeschleunigungssensor nach
der sechsten bevorzugten Ausführungsform eine bewegliche
Elektrode als dritte Elektrode 64. Aufgrund dessen ist es
unwahrscheinlich, dass die ersten und dritten beweglichen
Elektroden 54, 64 und die zweite bewegliche Elektrode 57
miteinander kollidieren, selbst wenn eine übermässige
Beschleunigung in einer Richtung X von Fig. 11 stattfindet.
Folglich ist die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung der
ersten, zweiten und dritten Elektroden gering.
Darüber hinaus kann die zweite bewegliche Elektrode
durch eine elektrostatische Kraft angesteuert werden, indem
ein Wechselstrom zwischen den ersten, dritten beweglichen
Elektroden 54, 56 und der zweiten beweglichen Elektrode 57
angelegt wird, um eine Potentialdifferenz zwischen diesen
hervor zu rufen. Das heisst, der kapazitive elektrostatische
Winkelbeschleunigungssensor 200 kann auch die Funktion eines
elektrostatischen Auslösers haben.
Obwohl die Erfindung im Einzelnen aufgezeigt und
beschrieben wurde, ist die vorangehende Beschreibung in allen
Aspekten verdeutlichend und nicht einschränkend. Deshalb
können selbstverständlich zahlreiche Abwandlungen und
Variationen ersonnen werden, ohne dass dadurch der Rahmen der
vorliegenden Erfindung verlassen würde.
Claims (18)
1. Kapazitiver elektrostatischer Beschleunigungssensor
mit:
einem Substrat (1);
einem ersten auf dem Substrat ausgebildeten Trägerteil (2);
einer ersten beweglichen Elektrode (4), die durch das erste Trägerteil vom Substrat beabstandet gehalten ist;
einem zweiten auf dem Substrat ausgebildeten Trägerteil (5); und
einer zweiten beweglichen Elektrode (7), die durch das zweite Trägerteil vom Substrat beabstandet gehalten ist,
bei dem Beträge der Bewegung der ersten und zweiten beweglichen Elektroden während der Beaufschlagung durch Beschleunigung unterschiedlich sind.
einem Substrat (1);
einem ersten auf dem Substrat ausgebildeten Trägerteil (2);
einer ersten beweglichen Elektrode (4), die durch das erste Trägerteil vom Substrat beabstandet gehalten ist;
einem zweiten auf dem Substrat ausgebildeten Trägerteil (5); und
einer zweiten beweglichen Elektrode (7), die durch das zweite Trägerteil vom Substrat beabstandet gehalten ist,
bei dem Beträge der Bewegung der ersten und zweiten beweglichen Elektroden während der Beaufschlagung durch Beschleunigung unterschiedlich sind.
2. Kapazitiver elektrostatischer Beschleunigungssensor
nach Anspruch 1,
ferner umfassend eine Diagnostikelektrode,
bei dem ein Abstand zwischen der Diagnostikelektrode und mindestens einer der ersten und zweiten beweglichen Elektroden grösser ist als ein Abstand zwischen der ersten beweglichen Elektrode und der zweiten beweglichen Elektrode.
ferner umfassend eine Diagnostikelektrode,
bei dem ein Abstand zwischen der Diagnostikelektrode und mindestens einer der ersten und zweiten beweglichen Elektroden grösser ist als ein Abstand zwischen der ersten beweglichen Elektrode und der zweiten beweglichen Elektrode.
3. Kapazitiver elektrostatischer Beschleunigungssensor
nach Anspruch 1,
bei dem die zweite bewegliche Elektrode und das zweite
Trägerteil eine Vielzahl von diesen umfassen.
4. Kapazitiver elektrostatischer Beschleunigungssensor
nach Anspruch 3,
bei dem die erste bewegliche Elektrode und das erste
Trägerteil auch eine Vielzahl an Paaren von diesen umfassen.
5. Kapazitiver elektrostatischer Beschleunigungssensor
nach Anspruch 4,
bei dem Signalleitungen aus der Vielzahl der ersten bzw.
zweiten beweglichen Elektroden heraus geführt werden.
6. Kapazitiver elektrostatischer Beschleunigungssensor
nach Anspruch 1,
bei dem die ersten und zweiten beweglichen Elektroden
eine kammartige Form haben.
7. Kapazitiver elektrostatischer Beschleunigungssensor
nach Anspruch 1,
bei dem das Substrat ein Glassubstrat ist.
8. Kapazitiver elektrostatischer Beschleunigungssensor
mit:
einem Substrat (11);
einem auf dem Substrat ausgebildeten Trägerteil (15b);
einer beweglichen Elektrode (17a, 17b), die durch das Trägerteil vom Substrat beabstandet gehalten ist; und
einer auf dem Substrat ausgebildeten festen Elektrode (314),
bei dem eine der festen Elektroden und ein Paar der beweglichen Elektroden und das Trägerteil eine Vielzahl von diesen umfasst.
einem Substrat (11);
einem auf dem Substrat ausgebildeten Trägerteil (15b);
einer beweglichen Elektrode (17a, 17b), die durch das Trägerteil vom Substrat beabstandet gehalten ist; und
einer auf dem Substrat ausgebildeten festen Elektrode (314),
bei dem eine der festen Elektroden und ein Paar der beweglichen Elektroden und das Trägerteil eine Vielzahl von diesen umfasst.
9. Kapazitiver elektrostatischer Beschleunigungssensor
nach Anspruch 8,
bei dem eine weitere der festen Elektroden und das Paar
der beweglichen Elektroden und und das Trägerteil auch eine
Vielzahl von diesen umfasst.
10. Kapazitiver elektrostatischer Beschleunigungssensor
nach Anspruch 9,
bei dem Signalleitungen aus der Vielzahl der festen
Elektroden bzw. der Vielzahl der beweglichen Elektroden
heraus geführt sind.
11. Kapazitiver elektrostatischer Beschleunigungssensor
nach Anspruch 8,
bei dem die feste Elektrode und die bewegliche Elektrode
eine kammartige Form haben.
12. Kapazitiver elektrostatischer Beschleunigungssensor
nach Anspruch 8,
bei dem das Substrat ein Glassubstrat ist.
13. Kapazitiver elektrostatischer
Winkelbeschleunigungssensor mit:
einem Substrat (51);
einem auf dem Substrat ausgebildeten ersten Trägerteil (52);
einer ersten beweglichen Elektrode (54), die durch das erste Trägerteil vom Substrat beabstandet gehalten ist;
einem zweiten auf dem Substrat ausgebildeten Trägerteil (55); und
einer zweiten beweglichen Elektrode (57), die durch das zweite Trägerteil vom Substrat beabstandet gehalten ist, bei dem Beträge der Bewegung der ersten und zweiten beweglichen Elektroden während der Beaufschlagung durch Winkelbeschleunigung unterschiedlich sind, und
bei dem mindestens eine der ersten und zweiten beweglichen Elektroden angesteuert wird, indem eine Potentialdifferenz zwischen der ersten beweglichen Elektrode und der zweiten beweglichen Elektrode angelegt wird.
einem Substrat (51);
einem auf dem Substrat ausgebildeten ersten Trägerteil (52);
einer ersten beweglichen Elektrode (54), die durch das erste Trägerteil vom Substrat beabstandet gehalten ist;
einem zweiten auf dem Substrat ausgebildeten Trägerteil (55); und
einer zweiten beweglichen Elektrode (57), die durch das zweite Trägerteil vom Substrat beabstandet gehalten ist, bei dem Beträge der Bewegung der ersten und zweiten beweglichen Elektroden während der Beaufschlagung durch Winkelbeschleunigung unterschiedlich sind, und
bei dem mindestens eine der ersten und zweiten beweglichen Elektroden angesteuert wird, indem eine Potentialdifferenz zwischen der ersten beweglichen Elektrode und der zweiten beweglichen Elektrode angelegt wird.
14. Kapazitiver elektrostatischer
Winkelbeschleunigungssensor nach Anspruch 13,
bei dem die ersten und zweiten beweglichen Elektroden
eine kammartige Form haben.
15. Kapazitiver elektrostatischer
Winkelbeschleunigungssensor nach Anspruch 13,
bei dem das Substrat ein Glassubstrat ist.
16. Elektrostatischer Auslöser mit:
einem Substrat (51);
einem ersten auf dem Substrat ausgebildeten Trägerteil (52);
einer ersten bewegliche Elektrode (54), die durch das erste Trägerteil vom Substrat beabstandet gehalten ist;
einem zweiten auf dem Substrat ausgebildeten Trägerteil (55); und
einer zweiten beweglichen Elektrode (57), die durch das zweite Trägerteil vom Substrat beabstandet gehalten ist,
bei dem mindestens eine der ersten und zweiten beweglichen Elektroden angesteuert wird, indem eine Potentialdifferenz zwischen der ersten beweglichen Elektrode und der zweiten beweglichen Elektrode angelegt wird.
einem Substrat (51);
einem ersten auf dem Substrat ausgebildeten Trägerteil (52);
einer ersten bewegliche Elektrode (54), die durch das erste Trägerteil vom Substrat beabstandet gehalten ist;
einem zweiten auf dem Substrat ausgebildeten Trägerteil (55); und
einer zweiten beweglichen Elektrode (57), die durch das zweite Trägerteil vom Substrat beabstandet gehalten ist,
bei dem mindestens eine der ersten und zweiten beweglichen Elektroden angesteuert wird, indem eine Potentialdifferenz zwischen der ersten beweglichen Elektrode und der zweiten beweglichen Elektrode angelegt wird.
17. Elektrostatischer Auslöser nach Anspruch 16,
bei dem die ersten und zweiten beweglichen Elektroden
eine kammartige Form haben.
18. Elektrostatischer Auslöser nach Anspruch 16,
bei dem das Substrat ein Glassubstrat ist.
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