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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft einen Beschleunigungssensor mit einem Substrat
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Beschleunigungssensoren
werden z. B. zur Messung von Beschleunigungen von Fahrzeugbewegungen
verwendet. Beschleunigungssensoren stellen Feder-Masse-Systeme dar,
in denen bei auftretenden Beschleunigungen mindestens eine seismische
Masse gegenüber dem Substrat entgegen einer mit der Auslenkung
veränderbaren Rückstellkraft ausgelenkt wird.
Das Prinzip der Beschleunigungssensoren beruht darauf, dass sowohl
mit der seismischen Masse verbundene Elektroden als auch mit dem
Substrat verbundene Elektroden umfasst sind, die vorzugsweise als
Plattenkondensatoren ausgebildet sind. Durch die Auslenkung bei
Beschleunigung kann zwischen den mit dem Substrat verbundenen Elektroden
und mit den der seismischen Masse verbundenen Elektroden eine Änderung
der elektrischen Kapazität gemessen werden. Die Änderung der
Kapazität wird schaltungstechnisch erfasst und ausgewertet
und ermöglicht die Berechnung der aufgetretenen Beschleunigung.
Für die Herstellung der Beschleunigungssensoren werden
die Masse und die Federn beispielsweise mittels eines fotolithografischen
Prozess aus dem Silizium herausgeätzt. Um eine freitragende
Struktur zu erhalten, wird eine der Masse unterliegende Schicht
beispielsweise aus Siliziumdioxid ebenfalls durch Ätzen
entfernt.
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Ein
solcher Beschleunigungssensor ist aus
DE 10 2006 033 636 A1 bekannt.
Der Beschleunigungssensor umfasst ein Substrat, einen Mittelsteg, der über
dem Substrat angeordnet ist, einen ersten und einen zweiten Seitensteg,
die auf den Seiten des Mittelstegs angeordnet sind, und eine seismische Masse,
wobei an der seismischen Masse und dem ersten und zweiten Seitensteg
jeweils Elektro den ausgebildet sind. Ferner weist der Beschleunigungssensor
Verankerungen auf, die sich unter dem Mittelsteg sowie dem ersten
und dem zweiten Seitensteg befinden und den Mittelsteg und die zwei
Seitenstege mit dem Substrat verbinden.
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Offenbarung der Erfindung
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Beschleunigungssensor bereitzustellen,
der eine kompakte Anordnung und eine gute mechanische Stabilität
aufweist.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird durch einen Beschleunigungssensor nach
Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen
angegeben.
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Die
Erfindung weist einen Beschleunigungssensor mit einem Substrat,
einem ersten Steg, der mit dem Substrat verbunden ist, und einer
seismischen Masse auf. Die Masse ist als Rahmen ausgebildet und
setzt sich aus vier Seiten zusammensetzt, wobei der erste Seitenrahmen
und der dritten Seitenrahmen und der zweite Seitenrahmen und der
vierte Seitenrahmen gegenüberliegend angeordnet sind. Der
zweite Seitenrahmen und der erste Steg sind über ein erstes
Federelement verbunden. Innerhalb des Rahmens sind feststehende
Elektroden vorgesehen, die mit dem Substrat verbunden sind. Ferner sind
bewegliche Elektroden vorgesehen, die mit dem ersten Seitenrahmen
und/oder dem dritten Seitenrahmen verbunden sind. Der Rahmen weist
einen ersten Quersteg auf, der mit dem ersten Seitenrahmen und dem
dritten Seitenrahmen verbunden ist.
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Ein
Vorteil des erfindungsgemäßen Beschleunigungssensors
ist, dass der Beschleunigungssensor eine stabile bzw. steife Struktur
aufweist.
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In
einer Ausführungsform der Erfindung ist der erste Steg
und ein zweiter Steg innerhalb des Rahmens vorgesehen, wobei der
zweite Steg mit dem Substrat verbunden ist. Ferner weist diese Ausführungsform
ein zweites Federelement auf, das mit dem vierten Seitenrahmen und
dem zweiten Steg verbunden ist. Dies hat den Vorteil, dass der erfindungsgemäße
Beschleunigungssensor stabil ist und der vorgegebene Platz besser
ausgenutzt wird.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der erste
Steg mindestens ein Anschlagelement auf, das dem ersten Seitenrahmen, dem
dritten Seitenrahmen und/oder dem ersten Querschnitt zur Anlage
zugeordnet ist. Ein Vorteil des Anschlagelementes besteht darin,
dass dieses eine kontrollierte maximale Auslenkung sicherstellt.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind zwischen
dem ersten Quersteg und dem zweiten Quersteg feststehende Elektroden
und bewegliche Elektroden angeordnet, wobei die beweglichen Elektroden
mit dem ersten Seitenrahmen und dem dritten Seitenrahmen verbunden
sind. Ferner ist ein Versteifungssteg angeordnet, der den ersten Quersteg
mit dem zweiten Quersteg verbindet. Dadurch entsteht eine Struktur,
die die mechanische Stabilität verbessert.
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Ferner
weist gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung der Beschleunigungssensor einen Rahmen und einen ersten
und zweiten Quersteg auf, die wenigstens teilweise perforiert sind. Dies
hat zum Vorteil, dass der erste und zweite Quersteg und der Rahmen
leicht unterätzt und damit sicher vom Substrat getrennt
werden können.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der
zweite Steg Anschlagelemente auf, die am zweiten Quersteg zur Anlage
vorgesehen sind. Der Vorteil dieses Aufbaus ist, dass der erfindungsgemäße
Beschleunigungssensor über eine gewünschte Stabilität
verfügt.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher
erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
Aufsicht des erfindungsgemäßen Beschleunigungssensors;
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2 eine
Schnittansicht des erfindungsgemäßen Beschleunigungssensors
entlang der Schnittlinie I-I der 1;
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3 eine
Aufsicht auf ein S-förmiges Federelement;
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4 eine
Aufsicht auf ein ringförmiges Federelement;
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5 eine
Aufsicht auf ein Federelement, wobei der vierte Seitenrahmen als
Federelement ausgebildet ist;
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6 in
einer vereinfachten Darstellung den erfindungsgemäßen
Beschleunigungssensor, wobei die Stege und die Federelemente außerhalb
des Rahmens angeordnet sind; und
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7 eine
weitere Ausführungsform eines Rahmens in einem erfindungsgemäßen
Beschleunigungssensors.
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1 zeigt
einen Beschleunigungssensor in der Aufsicht. Der Beschleunigungssensor
ist aus einem Substrat 1, beispielsweise einem Silizium-Wafer,
strukturiert. Die Strukturierung kann mittels bekannter Verfahren
der Oberflächenmikromechanik erfolgen. Hier werden eine
Masse und die Federn mit einem fotolithografischen Prozess aus dem
Silizium als freitragende Struktur herausgeätzt. Um eine
freitragende Struktur zu erhalten, wird eine Schicht aus Siliziumdioxid,
die zwischen der freitragenden Struktur und dem Substrat 1 angeordnet
ist, ebenfalls durch Ätzen entfernt.
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Der
Beschleunigungssensor umfasst eine seismische Masse, die als geschlossener
Rahmen 2 ausgebildet und sich aus vier Seitenrahmen 20, 21, 22, 23 zusammensetzt.
Der erste Seitenrahmen 20 und der dritte Seitenrahmen 22 sowie
der zweite Seitenrahmen 21 und der vierte Seitenrahmen 23 sind gegenüberliegend
angeordnet, so dass der Rahmen 2 eine rechteckige Struktur
aufweist. Ferner ist der Rahmen 2 vorzugsweise teilweise
perforiert. Die Perforation ermöglicht es einem Ätzmedium,
während dem Ätzprozess zu einer Schicht, die zwischen
dem Rahmen 2 und dem Substrat 1 angeordnet ist,
durch zu dringen, so dass sich der Rahmen 2 sicher vom Substrat 1 trennen
lässt.
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Der
Rahmen 2 weist als Perforation eine regelmäßige
Anordnung durchgehender Schlitze 24 auf. Die Schlitze 24 weisen
vorzugsweise eine rechteckige Form auf und sind vorzugsweise mittig
angeordnet. Der erste, zweite, dritte und vierte Seitenrahmen 20, 21, 22, 23 weisen
in Längsrichtung angeordnete Schlitze 24 auf.
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Der
Beschleunigungssensor weist innerhalb des Rahmens 2 einen
ersten Steg 30 auf, der mit dem Substrat 1 verbunden
ist. Der erste Steg 30 ist parallel zum zweiten Seitenrahmen 21 angeordnet und über
ein erstes Federelement 40 mit dem zweiten Seitenrahmen 21 verbunden.
Das erste Federelement 40 setzt sich aus drei Trägern 43 zusammen. Es
können jedoch mehr oder weniger Träger 43 zum ersten
Federelement 40 zusammengefügt werden, solang
diese die gleiche Flexibilität aufweisen. Ferner sind die
Träger 43 parallel zum zweiten Seitenrahmen 21 angeordnet.
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Die
Träger 43 des ersten Federelements 40 sind
in Endbereichen durch eine Federanbindung 42 verbunden
bzw. verknüpft. Die Federanbindung 42 weist jeweils
zwei Anbindungen auf. Die Anbindung der Träger 43 zum
ersten Steg 30 bzw. zum zweiten Seitenrahmen 21 erfolgt über
eine Federanbindung 42, die mittig und in Längsrichtung
angeordnet ist. Ferner werden jeweils zwei Träger 43 des
ersten Federelements 40 am äußeren Ende
durch jeweils eine Federanbindung 42 verknüpft.
Aufgrund der Federanbindung 42 wird eine Flexibilität
des ersten Federelements 40 gewährleistet.
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Der
erste Steg 30 weist mindestens ein Anschlagelement 7 auf,
das dem ersten Seitenrahmen 20, dem dritten Seitenrahmen 22 und/oder
einem ersten Quersteg 60 zur Anlage zugeordnet ist. Die Ausführungsform
weist insgesamt fünf Anschlagelemente 7 auf, wobei
jeweils ein Anschlagelement 7 am ersten Seitenrahmen 20 und
am dritten Seitenrahmen 22 und drei Anschlagelement 7 am
ersten Quersteg 60 angeordnet ist. Jedoch können
mehr oder weniger Anschlagelemente 7 vorgesehen werden. Ferner
sind jeweils Paare von Anschlagelementen 7 vorgesehen,
wobei das erstes Paarstück am ersten Steg 30 und
das zweite Paarstück beispielsweise am ersten Seitenrahmen 20,
am dritten Seitenrahmen 22 und/oder am ersten Quersteg 60 angeordnet
ist. Die Anschlagelemente 7 begrenzen den Ausschlag des Rahmens 2 in
den zwei Hauptrichtungen.
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Der
erste Quersteg 60 ist zum ersten Steg 30 benachbart
vorgesehen und mit dem ersten Seitenrahmen 20 und dem dritten
Seitenrahmen 22 verbunden. Ferner ist der erste Quersteg 60 parallel
zum Steg 30 angeordnet und als Teil des Rahmens 2 ausgebildet.
Der erste Quersteg 60 kann wie der Rahmen 2 wenigstens
teilweise perforiert sein, d. h. dass der erste Quersteg 60 eine
regelmäßige Anordnung durchgehender Schlitze 24 aufweist.
Die Schlitze 24 weisen eine rechteckige Form auf und sind
mittig und in Längsrichtung des ersten Querstegs 60 angeordnet.
Aufgrund der Perforation lässt sich der erste Quersteg 60 bei
einem Ätzvorgang sicher vom Substrat 1 trennen.
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Parallel
zum vierten Seitenrahmen 23 ist ein zweiter Quersteg 61 angeordnet.
Der zweite Quersteg 61 ist mit dem ersten Seitenrahmen 20 und
mit dem dritten Seitenrahmen 22 verbunden. Der zweite Quersteg 61 kann
wie der erste Quersteg 60 wenigstens teilweise perforiert
sein und lässt sich somit bei einem Ätzvorgang
sicher vom Substrat 1 trennen. Der zweite Quersteg 61 ist
zu einem zweiten Steg 31 benachbart vorgesehen.
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Alternativ
zu der in 1 gezeigten Perforationsform
können die Schlitze (24) der vier Seitenrahmen
(20, 21, 22, 23) und/oder der
Querstege (60, 61) eine geänderte Ausrichtung
und Form aufweisen. Dabei können die Schlitze (24)
z. B. elliptisch oder quadratisch und in Querrichtung angeordnet
sein. Ferner können die Schlitz (24) Loch-Perforation
aufweisen. Ferner besteht die Möglichkeit, dass sich die vier
Seitenrahmen (20, 21, 22, 23)
und/oder die Querstege (60, 61) aus zwei oder
mehreren nebeneinander angeordneten Längselementen (11)
zusammensetzt, wie in 7 dargestellt ist. Wobei jeweils eine
oder mehrere Längselemente (11) Perforationen aufweisen.
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Der
zweite Steg 31 ist zwischen dem zweite Quersteg 61 und
dem vierten Seitenrahmen 23 angeordnet. Der zweite Steg 31 ist
parallel zum zweiten Quersteg 61 angeordnet und weist mindestens
ein Anschlagelement 7 auf, das dem ersten Seitenrahmen 20,
dem dritten Seitenrahmen 22 und/oder dem zweiten Quersteg 61 zur
Anlage zugeordnet ist. Ferner sind jeweils Paare von Anschlagelementen 7 vorgesehen.
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Der
zweite Steg 31 ist über ein zweites Federelement 41 mit
dem vierten Seitenrahmen 23 verbunden. Das zweite Federelement
setzt sich aus drei Trägern 43 zusammen. Ferner
sind die Träger 43 parallel zum vierten Seitenrahmen 23 angeordnet. Über die
Federanbindung 42 werden die Träger 43 des zweiten
Federelements 41 mit dem zweiten Steg 31 bzw.
mit dem vierten Seitenrahmen 23 verbunden. Die Anbindung
ist mittig und in Längsrichtung des zweiten Federelements 41 angeordnet.
Ferner werden jeweils zwei Träger 43 des zweiten
Federelements 41 am äußeren Ende durch
jeweils eine Federanbindung 42 verknüpft.
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Dieser
Aufbau des Beschleunigungssensors hat den Vorteil, dass eine kompakte
Anordnung gewährleistet ist und dass der Beschleunigungssensor eine
gewünschte Stabilität erhält.
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Der
erste Quersteg 60 und der zweite Quersteg 61 sind
durch einen Versteifungssteg 8 verbunden. Der Versteifungssteg 8 ist
zwischen dem ersten Seitenrahmen 20 und dem dritten Seitenrahmen 22 mittig
angeordnet. Ferner ist der Versteifungssteg 8 breiter als
eine Elektrode aber schmäler als der erste Quersteg 60,
der zweite Quersteg 61 oder der Rahmen 2 ausgebildet.
Der Versteifungssteg 8 kann zudem als Elektrode ausgebildet
sein. Ferner sind zwischen dem ersten Quersteg 60 und dem
zweiten Quersteg 61 feststehende Elektroden 50 und
bewegliche Elektroden 51 angeordnet.
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Die
feststehenden Elektroden 50 sind mit dem Substrat 1 verbunden,
wobei die beweglichen Elektroden 51 mit dem ersten Seitenrahmen 20 und dem
dritten Seitenrahmen 22 verbunden sind. Die beweglichen
Elektroden 51 sind durchgehend vom ersten Seitenrahmen 20 bis
zum dritten Seitenrahmen 22 ausgebildet. Ferner sind die
beweglichen Elektroden 51 mit dem Versteifungssteg 8 verbunden.
Somit entsteht eine gitterartige Struktur, die einen stabilen Aufbau
des Beschleunigungssensors zum Vorteil hat. Jedoch könnten
in einer weiteren Ausführungsform die beweglichen Elektroden 51 so angeordnet
sein, dass sie nicht durchgehend vom ersten Seitenrahmen 20 bis
zum dritten Seitenrahmen 22 ausgebildet sind.
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Die
Elektroden sind so angeordnet, dass zwischen zwei beweglichen Elektroden 51 jeweils
zwei feststehende Elektroden 50 angeordnet sind. Dabei weisen
die feststehenden Elektroden 50 seitlich versetzte Befestigungsblöcke 52 auf.
Die seitlich versetzten Befestigungsblöcke 52 sind
schmäler als die feststehenden Elektroden 50 ausgebildet.
Somit entsteht ein kleiner Spalt zwischen der feststehenden Elektrode 50 und
dem Befestigungsblock 52. Ferner ist der Befestigungsblock 52 in
der Längsrichtung kürzer ausgebildet als die feststehende
Elektrode 50. Somit sind die zwei Befestigungsblöcke 52 der
zwei feststehenden Elektroden mittig angeordnet.
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In
einer vereinfachten Ausführungsform weist der Beschleunigungssensor
nur ein Federelement, einen Steg und einen ersten Quersteg 60 auf. Dabei
ist der zweite Seitenrahmen 21 über das Federelement
mit dem Steg verbunden. Der Steg weist mindestens ein Anschlagelement 7 auf,
das mit dem ersten Seitenrahmen 20 und mit dem dritten
Seitenrahmen 22 und/oder dem Quersteg 60 zur Anlage
zugeordnet ist. Zwischen dem ersten Quersteg 60 und dem
vierten Seitenrahmen 23 sind feststehende Elektroden 50 und
beweglichen Elektroden 51 angeordnet. Diese Anordnung weist,
wie die oben beschriebene Ausführungsform, eine kompakte
Anordnung auf und sorgt damit für eine gute Stabilität
des Beschleunigungssensors.
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2 zeigt
eine schematische Schnittansicht durch den Beschleunigungssensor
entlang der Schnittlinie I-I der 1. Auf einem
Substrat 1 aus Silizium erheben sich in Form von rechteckigen
Säulen der erste Steg 30 und der zweite Steg 31.
Der erste Steg 30 und der zweite Steg 31 sorgen
für eine feste Verbindung der freitragenden Struktur, d.
h. des Rahmens 2, mit dem Substrat 1. Über
dem Substrat 1 wird die seitliche Erstreckung der Anordnung
durch den Rahmen 2 bestimmt. In der Schnittansicht ist
der Rahmen 2 durch den zweiten Seitenrahmen 21 und den
vierten Seitenrahmen 23 dargestellt.
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Der
Rahmen 2, die Querstege 60, 61, die Federelemente 40, 41 sind
aus dem gleichen Material, insbesondere Silizium, hergestellt. Im
linken Bereich der Darstellung ist der erste Steg 30 über
ein erstes Federelement 40 mit dem zweiten Seitenrahmen 21 verbunden.
Im rechten Bereich der Darstellung ist der zweite Steg 31 über
ein zweites Federelement 41 mit dem vierten Seitenrahmen 23 verbunden.
Der erste Steg 30 weist auf der rechten Seite den ersten
Quersteg 60 auf. Ferner weist der zweite Steg 31 auf
der linken Seite den zweiten Quersteg 61 auf. Zwischen dem
ersten Quersteg 60 und dem zweiten Quersteg 61 sind
feststehenden Elektroden 50 und bewegliche Elektroden 51 angeordnet,
wobei die feststehenden Elektroden 50 über die
Befestigungsblöcke 52 mit dem Substrat 1 verbunden
sind.
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An
dem ersten Quersteg 60 und dem zweiten Quersteg 61 und/oder
am dem zweiten Seitenrahmen 21 und dem vierten Seitenrahmen 23 können Noppen 12 angeordnet
sein, die die Auslenkung des Rahmens 2 zum Substrat 1 begrenzen
sollen. Der Beschleunigungssensor kann durch eine Kappe luftdicht
verschlossen werden. Diese Kappe besitzt vorzugsweise an bestimmten
Punkten eine Ausbuchtung, die als mechanischer Stopp für
die Masse in vertikale Richtung dient.
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Das
erste Federelement 40 und das zweite Federelement 41 weisen
verschiedene Formen auf, wie sie in den Ausführungsformen
gemäß 3, 4 und 5 dargestellt
sind. Jedoch zeigen diese Ausführungsformen nur den Bereich
des zweiten Federelements 41.
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3 zeigt
eine Aufsicht einer Teildarstellung einer Ausführungsform
des Beschleunigungssensors mit einem S-förmigen zweiten
Federelement 41. Das zweite Federelement 41 verbindet
den vierten Seitenrahmen 23 mit dem zweiten Steg 31.
Der zweite Steg 31 weist mindestens ein in der Darstellung
nicht ersichtliches Anschlagelement 7 auf, das dem ersten
Seitenrahmen 20, dem dritten Seitenrahmen 22 und/oder
dem zweiten Quersteg 61 zur Anlage zugeordnet ist.
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Das
zweite Federelement 41 setzt sich aus drei Träger 43 zusammen,
wobei der mittlere Träger 43 doppelt so lang ausgebildet
ist wie der obere und der untere Träger 43. Ferner
sind die Träger 43 parallel zum vierten Seitenrahmen 23 angeordnet. Über eine
mittig anliegende und senkrecht zum zweiten Steg 31 angeordneten
Federanbindung 42 wird der obere Träger 43 mit
dem zweiten Steg 31 verbunden. Der untere Träger 43 wird über
eine mittig und senkrecht zum vierten Seitenrahmen 23 angeordnete
Federanbindung 42 mit dem vierten Seitenrahmen 23 verbunden.
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Damit
der Ätzvorgang des Siliziums gleichmäßig
ist, wird mindestens eine Struktur 9 eingefügt, die
keine mechanische Wirkung hat. Die Struktur 9 soll die
Umgebung der zu ätzenden Struktur in den anderen Bereichen
geometrisch ähnlich machen und damit ein gleichmäßiges
Abtragen des Siliziums durch den Ätzvorgang ermöglichen.
Die eingefügten Strukturen 9 bilden die Ätzumgebung,
die in der Darstellung ersichtlich sind. Die Struktur 9 weist
kleine Blöcke auf, die parallel zum vierten Seitenrahmen 23 bzw.
dem zweiten Steg 31 angeordnet sind. Ferner ist die Struktur 9 seitlich
vom oberen bzw. unteren Träger 43 angeordnet und
weist die gleiche Länge auf die der Träger 43 des
zweiten Federelements 41.
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4 zeigt
eine Aufsicht einer Teildarstellung einer Ausführungsform
des Beschleunigungssensors mit einem ringförmigen zweiten
Federelement 41. Das zweite Federelement 41 ist
eine in sich geschlossene Feder, die den vierten Seitenrahmen 23 mit
dem zweiten Steg 31 verbindet. Das zweite Federelement 41 weist
zwei Träger 43 auf, die an den Enden durch Federanbindungen 42 miteinander
fixiert werden. Ferner werden die Träger 43 über
zwei mittig und senkrecht angeordneten Federanbindungen 42 mit
dem zweiten Steg 31 und dem vierten Seitenrahmen 23 verbunden.
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Der
zweite Steg 31 weist mindestens ein in der Darstellung
nicht ersichtliches Anschlagelement 7 auf, das dem ersten
Seitenrahmen 20, dem dritten Seitenrahmen 22 und/oder
dem zweiten Quersteg 61 zur Anlage zugeordnet ist. Ferner
ist der zweite Quersteg 61 schmäler ausgebildet
als der Rahmen 2. Dies hat den Vorteil, dass Masse eingespart
werden kann.
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5 zeigt
eine Aufsicht einer Teildarstellung einer Ausführungsform
des Beschleunigungssensors mit einem zweiten Federelement 41,
wobei der vierte Seitenrahmen 23 als zweites Federelement 41 ausgebildet
ist. Der vierte Seitenrahmen 23 ist dabei schmäler
als der Rahmen 2, insbesondere so schmal wie das zweite
Federelement 41, ausgebildet. Ferner ist der vierte Seitenrahmen 23 als
Balken 10 ausgebildet und weist dadurch eine schmälere Form
als der Rahmen 2 auf. Dadurch übernimmt der Balken 10 die
selbe Funktion wie das zweite Federelement 41. Der Balken 10 ist über
eine Federanbindung 42, die senkrecht und mittig zum Balken 10 angeordnet
ist, mit dem zweiten Federelement 41 sowie einer Struktur 9,
die die Ätzumgebung bildet, verbunden. Die Struktur 9 weist
kleine Blöcke auf, die parallel zum vierten Seitenrahmen 23 bzw.
dem zweiten Steg 31 angeordnet sind. Ferner ist die Struktur 9 seitlich
vom oberen bzw. unteren Träger 43 sowie unterhalb
des vierten Seitenrahmens 23 angeordnet. Jedoch ist die
Struktur 9, die unterhalb des vierten Seitenrahmens 23 angeordnet
ist, vom ersten Seitenrahmen 20 bis zum dritten Seitenrahmen 22 angeordnet.
Das zweite Federelement 41 weist die gleiche Form auf wie
die Ausführungsform gemäß 3 darstellt.
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Der
zweite Steg 31 weist mindestens ein in der Darstellung
nicht ersichtliches Anschlagelement 7 auf, das dem ersten
Seitenrahmen 20, dem dritten Seitenrahmen 22 und/oder
dem zweiten Quersteg 61 zur Anlage zugeordnet ist. Der zweiten
Quersteg 61 ist dabei schmäler ausgebildet als
der Rahmen 2. Dies kann zur Einsparung der Masse führen.
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6 zeigt
in einer vereinfachten Darstellung eine weitere Ausführungsform
des Beschleunigungssensors, wobei der erste Steg 30 und
der zweite Steg 31 sowie das erste Federelement 40 und
das zweite Federelement 41 außerhalb des Rahmens 2 angeordnet
sind. Ferner können das erste Federelement 40 und
das zweite Federelement 41 andere Formen annehmen. Die übrigen
Elemente sind gemäß der Ausführungsform
der 1 ausgebildet.
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Es
besteht die Möglichkeit, dass der zweite Seitenrahmen 21 und
der vierte Seitenrahmen 23 entfallen. Somit bildet der
erste Quersteg 60, der zweite Quersteg 61, der
erste Seitenrahmen 20 und der dritte Seitenrahmen 22 den
Rahmen 2. Dadurch ist das erste Federelement 40 mit
dem ersten Quersteg 60 und das zweite Federelement 41 mit
dem zweiten Quersteg 61 verbunden. Ferner können
der erste Quersteg 60 und der zweite Quersteg 61 Noppen 12 aufweisen.
Zwischen den Federelementen 40, 41 und den Querstegen 60, 61 sind
jeweils zwei Anschlagelemente 13 angeordnet, die weitere
Noppen 12 aufweisen können. Die Noppen 12 des
ersten Querstegs 60 bzw. des zweiten Querstegs 61 und
die Noppen 12 der Anschlagelemente 13 sind gegenüberliegend
angeordnet und bilden somit Paarstücke. Die Anschlagelemente 13 ragen
von außen in die Struktur ein und dienen als mechanische
Stopps. Die Anschlagelemente 13 weisen vorzugsweise ein
Anschlusselement 14 auf, die fest mit dem Substrat 1 verbunden
sind, um einen Anschlagpunkt definieren zu können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102006033636
A1 [0003]