DE2705068A1 - Feststoffenergiewandler und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Feststoffenergiewandler und verfahren zu dessen herstellung

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DE2705068A1
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    • G—PHYSICS
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    • Y10T29/49103—Strain gauge making

Description

PHN. 8671.
2·2·1977.
VA/EVH.
DM* Cof/o. -9. . 2705068
Feststoffenergiewandler und Verfahren zu dessen Herstellung
Die Erfindung bezieht sich in allgemeinem Sinne auf Feststoffenergiewandler und insbesondere auf einen verbesserten Energiewandler und ein Verfahren zu dessen Herstellung, bei dem eine durch eine gefaltete Blattfeder gebildete Energiewandlerstruktur aus einem einkristallinen Material hergestellt wird.
Bisher wurden einkristalline Energiewandler chargenweise dadurch hergestellt, dass dünne Membranen aus einer einkristallinen Siliziumscheibe ausgeätzt wurden.
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Piezowiderstandsdetektionselemente wurden auf der Oberfläche der Membran in der Nähe des Aussenumfangs derselben angeordnet, Eines der Piezowiderstandselemente war derart orientiert, dass es die radiale Spannungskomponente in der Membran detektierte, während ein zweites Piezowiderstandselement derart orientiert war, dass es Umfangsspannungselemente in der dünnen Membran detektierte, wenn die Membran einer Kraft ausgesetzt wurde, wie sie mittels eines Flüssigkeitsdruckdifferentials über der Membran ausgeübt wird. Derartige Energiewandler sind in der am 17· Dezember 1968 publiziertet US-PS 3 417 361 und in der am 11. September 1973 publizierten US-PS 3 757 4i4 beschrieben. Ausserdem ist dieser Energiewandlertyp in einem Aufsatz mit dem Titel "Solid State Digital Pressure Transducer" in I.E.E.E. Transactions on Electron Devices, Band ED-16, Nr. 10, Oktober 1969ι S. 870 - 876 beschrieben.
Eines der bei diesen bekannten Wandlern mit einer Membran ergebenden Probleme ist, dass die Spannungsdetektoren in der Nähe des Aussenumfangs der Membran angeordnet sind, wo die maximale Spannung die radiale Spannung ist und wo die tangentielle Spannung nahezu gleich Null ist. Die Anordnung der Detektorelemente in der Nähe des Aussenumfangs der Membran, insbesondere in dem Falle, in dem der Umfang der Membran von einer rechteckigen Trägerstruktur abgestützt wird, führt aber gewisse uner-
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wünschte Randeffekte ein, die eine geringe Nichtlinearität des Energiewandlers herbeiführen.
Auch wurde vorgeschlagen, einen Beschleunigungsmesser dadurch aufzubauen, dass ein Balken aus einkristallinem Silizium an einer Trägerstruktur befestigt wird, so dass eine einseitig eingespannte Feder erhalten wird. Ein Piezowiderstandselement zum Detektieren von Spannungen wurde auf der Oberfläche des Siliziumbalkens zum Detektieren der Spannung angebracht, die infolge einer auf den Balken, z.B. durch Beschleunigung, ausgeübten Kraft erzeugt wurde. Ein derartiger Beschleunigungsmesser ist in einem Aufsatz mit dem Titel "A Silicon Integrated Circuit Force Sensor" in I.E.E.E. Transactions on Electron Devices, Band ED-16, Nr. 10, Oktober I969, S. 867 - 87Ο beschrieben. Siehe auch den Aufsatz mit dem Titel "Force Transducer" in IBM Disclosure Bulletin, Band 7, Nr. 12, Mai. I966, S. 1225 - 1226.
Bei dieser einseitig eingespannten Struktur ergibt sich das Problem, dass die Federstruktur sich sowohl längs einer geraden Linie als auch längs einer gekrümmten Linie als Reaktion auf die ausgeübte Kraft verschiebt, so dass die detektierte Spannung nicht eine lineare Funktion der ausgeübten Kraft ist.
Auch ist aus dem Stand der Technik bekannt, einen Beschleunigungsmesser aus einer Anzahl E-förmiger
Federstrukturen aufzubauen, um eine geradlinige Bewegung ·»
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der Detektormasse als Reaktion auf eine auf die Federstruktur entlang der Detektionsachse ausgeübte Energiekomponente zu erhalten. Ein derartiger Beschleunigungsmesser oder Energiewandler ist in der am 15. Februar 1955 offengelegten US-PS 2 702 186 beschrieben.
Ausserdem ist es aus dem Stand der Technik bekannt, eine lineare Federaufhängestruktur zu bilden, mit deren Hilfe eine geradlinige Translationsbewegung von einem an der Struktur gehängten Gerät abgeleitet wird. Das Aufhängesystem benutzt eine Anzahl E-förmiger Federstrukturen, die mit dem verschiebbaren Gerät derart gekoppelt sind, dass sie in derselbbn Ebene liegen und sich einander gegenüber befinden, d.h., dass sie auf gegenüberliegenden Seiten der Verschiebungsachse liegen. Eine derartige Struktur ist in der am 3. Januar 1967 publizierten US-PS-3 295 808 beschrieben.
Das sich bei diesen bekannten E-förmigen Federstrukturen ergebende Problem ist, dass sie verhältniemässig gross sind, wobei sie eine Anzahl von Elementen enthalten, die mit Hilfe von Schrauben oder anderen Verbindungsmitteln zusammengefügt sind, was zur Folge hat, dass ihre Herstellungskosten verhältnismässig hoch sind und dass sie ausserdem unerwünschte Hystereseeffekte aufweisen. Die Erfindung bezweckt im wesentlichen, einen verbesserten Energiewandler, und insbesondere einen solchen
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Wandler zu schaffen, der eine gefaltete Blattfeder enthält, die vorteilhafterweise unter Verwendung photolithographischer in der Halbleiterindustrie entwickelter Techniken hergestellt wird, wobei die Herstellungskosten und der Umfang erheblich herabgesetzt werden und in gewissen Fällen die Wirkung im Vergleich zu den bekannten Energiewandlern erheblich verbessert wird.
Nach einem Aspekt der Erfindung wird ein durch eine gefaltete Blattfeder gebildeter Energiewandler aus •10 einem einkristallinen Material hergestellt, wobei die erhaltene Federstruktur eine verbesserte Linearität und eine geringere Hysterese aufweist.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine Charge durch eine gefaltete Blattfeder gebildeter Energiewandler aus einer einkristallinen Scheibe aus nichtmetallischem Material unter Verwendung photolithographischer Schritte und Aetzschritte hergestellt.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung enthält der durch eine gefaltete Blattfeder gebildete Energiewandler nebeneinander liegende erste und zweite Schenkelteile, die durch einen langgestreckten Spalt voneinander getrennt sind, der parallel zu einer gewissen vorbestimmten kristallographischen Achse eines einkristallinen Materials orientiert ist, aus dem die Federstruktur hergestellt ist.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein anisotropes Aetzmittel zum Aetzen eines durch eine gefaltete Blattfeder gebildeten Energiewandlers verwendet, bei dem langgestreckte Spalte zwischen nebeneinander liegenden Schenkelteilen der Struktur gebildet werden, die parallel zu gewissen vorbestimmten kristallographischen Achsen des einkristallinen Materials orientiert sind.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein durch eine gefaltete Blattfeder gebildeter Energiewandler aus einer Scheibe derart ausgeätzt, dass eine ungeätzte Trägerstruktur verbleibt, die mit der Blattfederstruktur derart zusammenwirkt, dass sie sie abstützt.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Detektionsmasse mit der durch eine gefaltete Blatt— feder gebildete Struktur gekoppelt, wobei sich auf gegenüberliegenden Seiten der Ebene der gefalteten Blattfeder nahezu eine gleiche Masse befindet.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die durch eine gefaltete Blattfeder gebildete Detektor— struktur mit einem dünnem federnden Membranmaterial gebildet, das den Spalt zwischen nebeneinander liegenden Schenkelteilen der Feder überbrückt, um einen flüssigkeitsdichten Verschluss für die Federstruktur zu erhalten.
Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
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Fig. 1 einen longitudinalen perspektivisch
gezeichneten Querschnitt durch eine Scheibe aus einkristallinem Material, die bei dem Verfahren nach der Erfindung verwendet wird,
Fig. 2 einen Schnitt gleich dem nach Fig. 1 zur Darstellung einer auf gegenüberliegenden Seiten der Scheibe gebildeten Oxidschicht,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Scheibe nach Fig. zur Herstellung eines Musters gefalteter Blattfederstrukturen, die in einem Photoresistüberzug auf der Oberfläche der Scheibe gebildet sind,
Fig. k in vergrössertem Masstab eine Detailansicht eines Blattfedermusters längs der Linie h-k der Fig. 3,
Fig. 5 in vergrössertem Masstab einen Schnitt durch einen Teil der Struktur nach Fig. k längs der Linie 5-5 in Richtung der Pfeile,
Fig. 6 einen Schnitt gleich dem nach Fig. 5 zur Darstellung eines nächstfolgenden Schrittes des Verfahrens zur Herstellung der Federstruktur nach der Erfindung, Fig. 7 einen Schnitt gleich dem nach Fig. 6 zur Darstellung eines nächstfolgenden Schrittes des Verfahrens*
Fig. 8 in vergrössertem Masstab einen Schnitt durch einen Teil der Struktur nach Fig. 7 längs der Linie 8-8 zur Darstellung eines nächstfolgenden Schrittes des Verfahrens, in dem Piezowiderstände in der Oberfläche der Federstruktur gebildet werden,
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Fig. 9 in vergröseertem Masstab eine Detailansicht eines in der Oberfläche der Federstruktur gebildeten Piezowiderstandes,
Fig. 10 einen Schnitt gleich dem nach Fig. zur Darstellung eines nächstfolgenden Schrittes des Verfahrens,
Fig. 11 in vergrössertem Masstab einen Schnitt durch einen Teil der Struktur nach Fig. 10 längs der Linie 11-11 zur Darstellung eines nächstfolgenden Schrittes des Verfahrens,
Fig. 12 in vergrössertem Masstab einen Schnitt gleich dem nach Fig. 10 zur Darstellung der Aetzung einer Aussparung in die Scheibe von der Rückseite her, um darin die Federstrukturen zu definieren, Fig. 13 eine Unteransicht der geätzten Struktur nach Fig. 12 längs der Linie 13-13,
Fig. 14 in vergrössertem Masstab einen Schnitt durch einen Teil der Struktur nach Fig. 13 längs der Linie 14-1^,
Fig. 15 eine Draufsicht auf die Struktur'nach Fig. 12 längs der Linie 15-15 in Richtung der Pfeile,
Fig. 16 einen schematischen Schnitt durch ein
"dual in-line"- Bauelement mit einer integrierten Schaltung, in dem der Energiewandler nach der Erfindung angeordnet ist, Fig. 17 eine Draufsicht gleich der nach Fig. auf eine andere Federstruktur nach der Erfindung, und
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Fig. 18 in vergrössertem Masstab einen Schnitt durch einen Teil der Struktur nach Fig. 12 längs der Linie 18-18 zur Darstellung einer federnden Dichtungsmembran zwischen nebeneinander liegenden Schenkelteilen der Federstruktur.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen :
Fig. 1 zeigt eine charakteristische Scheibe 11, aus der eine Charge von Energiewandlern durch das Verfahren nach der Erfindung hergestellt werden muss. In einem ' praktischen Beispiel ist die Scheibe 11 aus einem nichtmetallischen einkristallinen Material, wie Silizium, Germanium, Quarz, Galliumarsenid, Galliumphosphid usw. hergestellt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Scheibe 11 aus einem Material mit kubischer Diamantstruktur, wie Silizium, hergestellt und weist eine Dicke von 255/Um und einen passenden Durchmesser, wie 3 bis 5 Zoll (7i5-12,5 cm) auf. Im Falle eines Materials mit kubischer Diamantstruktur wird die kristallographische Ebene vorzugsweise an den oberen und unteren grossen Flächen der Scheibe 11 gebildet. Bei Anwendung von Silizium ist die Scheibe 11 vorzugsweise mit einem den η-Typ herbeiführenden Dotierungsmittel, wie Phosphor dotiert, um einen sepzifischen Widerstand von 6 bis 8 -O. .cm zu erhalten. Im zweiten Schritt des Verfahrens wird die Scheibe 11 auf gegenüberliegenden Seiten oxidiert, um oxidierte Schichten 12 und
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mit einer Dicke von 8000 A zu bilden. Dies wird vorteilhafterweise dadurch erzielt, dass die Scheiben in einem Ofen bei 115O°C in Gegenwart von Sauerstoff angeordnet werden.
Im nächsten Schritt des Verfahrens werden die Oxidschichten 12 und 13 auf der Oberseite mit einem Photoresistmaterial und auf der Unterseite mit einer Schutzschicht, z.B. aus Krylon, überzogen. Der Photoresistüberzug wird durch einen üblichen photolithographischen Vorgang derart freigelegt, dass eine Matrix von Wandlermustern, wie das einseitig eingespannte Federmuster 15 in Form eines doppelten E nach Fig. 4, erhalten wird. Ausserdem wird jedes der einzelnen Muster 15 von den nächstliegenden Mustern durch einen rechteckigen Begrenzungsmusterteil oder -leiter 16 getrennt. Nach Belichtung des Photoresist— Überzugs 14 wird er entwickelt und dann derart ausgeätzt, dass die Oxidschicht 12 freigelegt wird. Die Oxidschicht wird dann durch das Schlitzmuster 151 das durch den Photoresistüberzug gebildet wird, mit Hilfe eines Aetzmittels aus gepufferter Fluorwasserstoffsäure geätzt, um die Federmuster 15 und die Leitermuster 16 in dem Oxidüberzug zu definieren, wodurch die Siliziumscheibe über diese Muster freigelegt wird.
Dann wird die Siliziumscheibe 11 mit einem anisotropen Aetzmittel, wie 25 gew.^iges Natriumhydroxid
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in Wasser, geätzt. Die Feder- und Leitermuster 15 und V6 sind in bezug auf die kristallographische (iio)-Ebene der Scheibe orientiert, wie in Fig. 3 dargestellt ist, wobei die Linien der Muster, die die Feder definierenden Spalten oder Einsparungen in der Scheibenstruktur bilden müssen, parallel zu entweder der kristallographischen (Oll)- oder der (O1i)-Achse orientiert sind. Die richtige Orientation in bezug auf die Scheibe 11 wurd durch eine Sehne 19 bestimmt, die von jeder Scheibe abgespaltet ist und die sich senkrecht entweder zu der kristallographischen (Oll)- oder (O1i)-Achse erstreckt.
Das anisotrope Aetzmittel ätzt vorzugsweise entlang der kristallographischen (ill)—, (iTi)-, (iTT)- und (iiT)-Ebenen, wodurch genau die Spalte oder Nuten in der Oberfläche der Scheibe 11 definiert sind, die nachher die Federstruktur des Energiewandlers definieren müssen. Xn einem praktischen Beispiel eines Beschleunigungsmessers wird die anisotrope Aetzung bis zu einer Tiefe von etwa 25 /um in der oberen Fläche der einkristallinen Scheibe 11 fortgesetzt.. Bei dem anisotropen Aetzschritt wird die Krylonschutzschicht 17 auch von der Oxidschicht 13 auf der Unterseite der Scheibe abgeätzt. Bei dem nächsten Schritt (siehe Fig. 6) wird der Krylonüberzug 17 wieder auf der Unterseite erzeugt und dann wird die Oxidschicht von der oberen Fläche der Scheibe 11 durch Aetzung in
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verdünnter Fluorwasserstoffsäure entfernt. Anschliessend wird der Krylonüberzug 17 von der unteren Fläche mit Hilfe eines üblichen Abtragungsmittels, wie Phenol, abgetragen. Bei dem nächsten Schritt (siehe Fig. 7) wird die · obere Fläche der Scheibe 11 wieder oxidiert, um die Schicht 21 mit einer Dicke bis zu etwa 16OO A zu erhalten. Die Oxidschicht 21 wird dann mit Photoresistmaterial überzogen und durch übliche photolithographische Belichtungstechniken mit einem Strahlungsmuster belichtet, das einer Anzahl von Piezowiderständen entspricht, die in der Oberfläche der erhaltenen Federstruktur oder des erhaltenen Musters 15 gebildet werden sollen. In der Praxis weisen im allgemeinen die Piezowiderstände das in Fig. 9 dargestellte Muster auf.
Ein Satz der Piezowiderstände ist derart orientiert, dass sich die Längsachsen der Piezowiderstände in bezug auf die Schenkelteile der Federstruktur in einem Gebiet derselben mit maximaler Spannung, wie in der Nähe des Stützpunktes eines der inneren Enden der äusseren Schenkelteile, in der Längsrichtung erstrecken. Ein zweiter Satz
von Piezowiderständen wird auch in diesem Gebiet gebildet, derart, dass ihre Längsachsen senkrecht in bezug.auf die Längsachse des betreffenden Schenkels der Feder ausgerichtet sind, damit sie keine Änderung des Piezowiderstandswertes infolge einer durch Verschiebung herbeigeführten Spannung
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der Federstruktur als Reaktion auf eine auf die Feder entlang ihrer Empfindlich.keitsach.se, d.h. durch die Zeichnungsebene der Fig. k hindurch, ausgeübte Kraft erfahren.
Diese beiden Orientationen von Piezowiderständen werden in einer elektrischen Brückenschaltung derart benutzt, dass der Unterschied zwischen den Piezowiderstandswerten ein Mass für die Spannung in der Federstruktur und somit ein Mass für ihre Verschiebung als Reaktion auf eine zu messende darauf ausgeübte Kraft liefert.
Dann wird die Photoresistschicht 22 derart entwickelt, dass die Oxidschicht 21 gemäss dem Muster der zu bildenden Piezowiderstände freigelegt wird. Anschliessend wird die hintere Fläche der Scheibe mit Krylon überzogen und wird der Photoresist in dem freigelegten Piezowiderstandsmuster entfernt, um die darunterliegende Oxidschicht 21 gemäss den entwickelten Mustern 23 freizulegen. Dann wird die Oxidschicht 21 mittels dieser verdünnten Fluorwasserstoffsäure geätzt, um die darunterliegende einkristalline Siliziumscheibe 11 freizulegen. Danach werden das Krylon und der verbleibende Photoresist von der Scheibe entfernt.
Anschliessend wird, wie in Fig. 8 dargestellt ist, Bor in die Siliziumscheibe 11 durch die Oeffnungen 23 in der Oxidschicht 21 eindiffundiert. Die Bordiffusion wird dadurch erhalten, dass die Oberfläche der Siliziumscheibe
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mit einer Bornitridscheibe in Kontakt gebracht wird, wodurch sich die Bornitridscheibe zersetzt und das ausgelöste Bor in die Scheibe eindiffundiert und den Piezowiderstand bildet, wobei solche Piezowiderstände einen spezifischen Widerstand von 300 Ohm pro Quadrat aufweisen. Dann wird die Piezowiderstandsschicht 25 dadurch überzogen, dass wieder eine dünne Oxidschicht 2k auf den Piezowiderständen angewachsen wird, wobei ein solches Oxid dadurch erhalten wird, dass die Scheibe 11 bei erhöhter Temperatur einem Trägergas aus Sauerstoff und Stickstoff ausgesetzt wird.
Danach wird die Scheibe 11 auf der oberen Fläche mit einem Photoresistmaterial überzogen und mit einem Strahlungsmuster belichtet, das Kontaktöffnungen entspricht, die an den gegenüberliegenden Enden jedes der Piezowiderstände 25 vorgesehen werden sollen, wie bei 26 in Fig. 9 dargestellt ist. Das Photoresistmaterial wird dann entwickelt und in den Gebieten entfernt, über die ein Kontakt hergestellt werden soll. Anschliessend wird die dünne Oxidschicht 2k durch verdünnte Fluorwasserstoffsäure geätzt, um die Piezowiderstände 25 an den Kontaktzonen 26 freizulegen. Während des Aetzschrittes wird die hintere Fläche der Scheibe durch einen Krylonüberzug geschützt. Dann wird das Phosphorresistmaterial entfernt und wird Aluminium bis zu einer Dicke von etwa 1 /Um auf die vordere Fläche der mit Oxid überzogenen Scheibe aufgedampft, wobei dieses
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Aluminium einen Kontakt mit den Piezowiderständen 25 durch die Kontaktöffnungen 26 herstellt. Danach wird ein Photoresistüberzug auf dem Aluminium erzeugt und mit einem Strahlungsmuster belichtet, das dem Zwischenverbindungsleitmuster entspricht, das auf der Scheibe gebildet werden soll. Das Photoresistmaterial wird dann entwickelt, um das Aluminium in den gewünschten Gebieten freizulegen, wonach das Aluminium mit Phosphorsäure geätzt wird. Anschliessend wird die Scheibe bei 5OO°C in einem Ofen angeordnet, damit die Aluminiumkontakte in die Piezowiderstandsgebiete 25 einlegiert werden.
Nach Fig. 10 wird dann die untere Seite der Scheibe 11 mit einem Photoresistmaterial 31 überzogen und mit einem Strahlungsmuster belichtet, das einer Trägerstruktur entspricht, die jede«der Federstrukturen umgeben soll. Die Trägerstjruktur ist in Fig. 13 dargestellt. Das Photoresistmaterial 31 wird dann entwickelt und in den zu ätzenden Gebieten entfernt. Die obere Seite der Scheibe 11 wird dann mit Krylon überzogen und die Oxidschicht 13 auf der Unterseite wird mittels verdünnter Fluorwasserstoffsäure durchgeätzt, um die Trägerstruktur zu definieren.
Anschliessend wird (siehe Fig. 11) die untere
Fläche der Scheibe 11 mit einer ersten Schicht aus Chrom
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mit einer Dicke bis zu etwa 500 A und dann mit einer
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Schicht aus Gold 33 mit einer Dicke bis zu etwa 8000 A überzogen. Anschliessend werden die metallisierten Schichten mit einem Photoresist überzogen, der mit Strahlungsmustern belichtet wird, die der Trägerstruktur entsprechen. Die Vorderseite der Scheibe 11 wird durch Krylon geschützt und dann wird die Rückseite mit einem Aetzmittel für die Gold- und Chromschichten geätzt.
Anschliessend wird (siehe Fig. 12) die Scheibe einem anisotropen Aetzmittel für das Silizium ausgesetzt, wobei durch eine solche Aetzung eine Aussparung in der Rückseite der Scheibe erhalten wird, die sich nach innen zu einem Schnittpunkt mit dem die Feder definierenden Muster von Aussparungen in der Vorderfläche der Scheibe erstreckt, um die Federstruktur und ihre Trägerstruktur (siehe Fig. I3) zu definieren. Insbesondere enthält die erhaltene Federstruktur zwei einander gegenüber liegende E-förmige Federn 35 und 36, die je zwei äussere Schenkelteile 37 aufweisen, die an ihren inneren Enden von nach innen gerichteten Teilen der Trägerstruktur 38 abgestützt werden. Die äusseren Schenkel 37 sind an ihren äusseren Enden mit dem äusseren Ende eines mittleren Blattfederteiles 39 verbunden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden zwei transversale Versteifungsglieder kl an den äusseren Enden jedes der E-förmigen Federteile 35 und 36 dadurch gebildet, dass die Aetzung an einem Punkt während der
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Bildung der Aussparung auf der Rückseite beendet wird, die Streifen 41 und 42 mit einem geeigneten Schutzmaterial, wie Chrom und Gold, überzogen werden und dann die Aetzung fortgesetzt wird-.
Eine Detektionsmasse 42 wird an den oberen und unteren Flächen der mittleren Schenkelteile 39 der E-förmigen Blattfedern 35 und 36 befestigt, wie in Fig. und Fig. 13 dargestellt ist, wodurch die zusammengesetzte Federstruktur leichter für Beschleunigung empfindlich gemacht werden kann. In einem praktischen Beispiel enthalten die Massen 42 zwei Goldquadrate von 10 mg, die z.B. durch Leimen an den inneren Enden der mittleren Schenkelteile 38 der E-förmigen Federn 35 und 36 befestigt werden.
Venn die Aetzung vollendet ist, werden die einzelnen Beschleunigungsmesser oder Encrgiewandler je für sich aus der Scheibe ausgeätzt. Das Krylon wird dann von der Vorderfläche der Wandler entfernt und diese ) werden in einem Paket integrierter Schaltungen in "dual in-1inen-Anordnung montiert, wie in Fig. 16 dargestellt ist.
Insbesondere wird eine Bodenplatte 44 an der oberen Fläche der inneren Enden der Leitermuster 45 befestigt. Der Wandler 46 wird mittels eines Druckstempels
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an der oberen Fläche der Montageplatte hk z.B. durch für diesen Zweck übliche Techniken befestigt, wobei der GoId- und Chromüberzug auf der unteren Fläche der Trägerstruktur der einzelnen Energiewandler k6 benutzt wird.Drahtverbindungsleiter 47 werden dann zwischen den einzelnen Leitern der Leiterstruktur 45 und den betreffenden Verbindungsfahnen auf der Vorderfläche des Wandlers 46 angebracht. Die Vorderfläche des Wandlers 46 ist in Fig. 15 im Detail dargestellt.
Bei einem praktischen Beispiel weist der erhaltene Wandler 46 eine Federdicke von etwa 25/Um, eine Länge von etwa 5 mm und eine Breite von 3»75 mm auf und ist in dem Gebiet der umgebenden Trägerstruktur etwa 10 mm dick.
Fig. „7 zeigt ein anderes Federmuster aus vier E-förmigen Federn 35» die über 90° gegeneinander verschoben um' die mittlere Empfindlichkeitsachse 40 liegen, die zu der Zeichnungsebene senkrecht ist'. Die Federstruktur nach Fig. I7 ist sehr starr in bezug auf Kräfte, die senkrecht zu der Empfindlichkeitsachse ausgeübt werden. Der Einfluss von Kräften, die in von der der Empfindlichkeitsachse verschiedenen Richtungen ausgeübt werden, ist also verhältnismässig gering.
Fig. 18 zeigt eine Struktur, mit deren Hilfe die Federstruktur flüssigkeitsdicht angedichtet wird, wobei die Federstruktur eine Ausweichung erfahren kann.
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Insbesondere wird die Siliziumdioxidüberzugsschicht 21, die auf der oberen Fläche der Scheibe in dem Gebiet der Schlitze während des in Fig. 7 gezeigten Schrittes erzeugt war, in dem Gebiet der Schlitze während der unterschiedliehen Verfahrensschritte geschützt. In dem letzten in Fig. 12 dargestellten Aetzschritt greift das anisotrope Aetzmittel nicht das Siliziumdioxid an, wodurch eine dünne Siliziumdioxidschicht übrigbleibt, die nebeneinander liegende Blattfederteile miteinander verbindet und den Spalt zwischen diesen Teilen tiberbrückt. Die dünne Siliziumdioxidschicht würde normalerweise für Wasserdampf durchlässig sein und wird daher mit einem geeigneten Dichtungsmittel, wie einer Tantal-, Gold- oder Parylenschicht, überzogen.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung umfassen die chargenweisc Herstellung von Wandlern vom Faltfedertyp, die eine verbesserte Linearität im Vergleich zu den bekannten durch eine Membran gebildeten, einseitig eingespannten Energiewandlern aufweisen. Ein Beschleunigungsmesser mit einer Konfiguration nach den Fig. 13 und 15 hat ein Ausgangssignal mit einem Spitze-Spitze-Wert von 20 V geliefert, wenn er über einen Winkel von 36θβ< in bezug auf das Erdschwerkraftfeld gekippt ist. Die gemessene Spitze-Spitze-Abweichung des Ausgangssignals von G sin Θ, wobei θ der Kippwinkel in bezug auf die Gravitationswaagerechte
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und G die Erdschwerkraft ist, war nur 0,1$ des vollständigen Spitze-Spitze-Wertes des Ausgangssxgnals.
Unter "einkristallin" ist hier auch eine epitaktische Schicht zu verstehen, die auf einem einkristallinen Substrat angewachsen ist, auch wenn die epitaktische Schicht nicht lediglich einen Einkristall enthalten sollte.
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Claims (31)

PHN.8671. 2.2.77. 27Ό5068 PATENTANSPRÜCHE
1. ) Verfahren zur Herstellung eines Feststoffenergie-Wandlers dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler versehen ist mit einer Blattfederstruktur mit einer Anzahl von Schenkelteilen, die über einen gewissen Winkel gegeneinander verschoben um eine Achse maximaler Federung angeordnet und derart abgestützt sind, dass die genannten Schenkelteile der Blattfederstruktur physisch in bezug auf die Trägerstruktur als Reaktion auf das Ausüben einer Kraft auf die genannte Blattfederstruktur verschoben werden, während weiter ein Ausgangsdetektorelement vorgesehen ist, das auf die Verschiebung mindestens eines der genannten Schenkelteile anspricht und ein Ausgangssignal ableitet, das eine Funktion der auf den Wandler ausgeübten Kraft ist, wobei die genannte Blattfederstruktur aus einem einkristallinen Material gebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Schenkelteile der genannten einkristallinen Blattfederstruktur durch einen Schlitz im genannten einkristallinen Material voneinander getrennt sind, wobei ein Schritt durchgeführt wird, durch den die Längsachse des genannten Schlitzes parallel zu einer kristallographischen Achse des genannten einkristallinen Materials orientiert
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• ι ·
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte einkristalline Material nichtmetallisch ist.
h. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte einkristalline Material ein Halbleitermaterial ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Detektormasse auf der genannten Federstruktur gebildet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5f dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Schritt zur Bildung der genannten Detektor— masse auf der genannten Federstruktur derart durchgeführt wird, dass auf gegenüberliegenden Seiten der Ebene der Breitenabmessung der genannten Blattfederstruktur eine nahezu gleiche Masse der genannten Detektormasse erhalten wird.
7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte einkristalline Material die kubische Diamantstruktur aufweist und dass die Längsachse des genannten Schlitzes parallel zu einer der kristallographischen (Oll)- und (Oii)-Achsen des genannten einkristallinen Materials orientiert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Schritt zur Bildung der genannten Federstruktur aus dem genannten einkristallinen Material darin
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besteht, dass die genannte Federstruktur aus einer Scheibe aus dem genannten einkristallinen Material ausgeätzt wird.
9· Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Aetzschritt die Aetzung der genannten Federstruktur mit einem anisotropen Aetzmittel für das einkristalline Material umfasst, derart, dass der genannte Schlitz präferentiell entlang einer vorbestimmten kristallographischen Ebene geätzt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, dass das einkristalline Material Silizium ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der genannten Federstruktur Piezowiderstandselemente gebildet werden.
12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trägerstruktur aus der genannten Scheibe aus einkristallinem Material ausgeätzt wird, wobei diese Trägerstruktur mit der genannten geätzten Federstruktur durch einen ungeätzten Teil der genannten Scheibe zum Abstützen der genannten Federstruktur durch diese Struktur verbunden wird.
13. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Scheibe aus Kristallmaterial mit kubischer Diamantstruktur besteht und dass eine grosse Fläche dieser Scheibe in der kristallographischen (i10)-Ebene liegt, während die Breitenabmessung der genannten Blattfeder
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in der kristallographischen (i1O)-Ebene liegt.
14. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aetzschritt darin besteht, dass eine Matrix der genannten Federstrukturen gleichzeitig aus einer einzigen Scheibe ausgeätzt wird.
15· Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt zum Aetzen der genannten Trägerstruktur darin besteht, dass die genannte Federstruktur derart ausgeätzt wird, dass die genannte Trägerstruktur ausserhalb des Umfangs der genannten Federstruktur übrigbleibt.
16. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Trägerstruktur auf der Oberfläche einer Montageplatte angebracht wird.
17. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Pederstruktur aus zwei einander gegenüber liegenden E-"förniigen einseitig eingespannten Blattfederteilen besteht, die eine Anzahl sich schneidender langgestreckter geradliniger Schlitze aufweisen, die die genannte Federstruktur definieren, und dass die Längsachsen einiger dieser Schlitze parallel zu der kristallographischen (O1i)-Achse und die Längsachsen anderer dieser Schlitze parallel zu der kristallographischen (oT"i)-Achse orientiert sind.
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18. Verfahren zur Herstellung eines Feststoffenergiewandlers, dadurch gekennzeichnet, dass eine Blattfederstruktur dadurch in einer Scheibe gebildet wird, dass ein Blattfedermuster an einer selektierten Stelle über eine erste grosse Fläche der genannten Scheibe ausgespart wird.
19· Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Aussparung an einer selektierten Stelle fluchtrecht zu dem genannten ersten ausgesparten Muster über die gegenüberliegende grosse Fläche der genannten Scheibe angebracht wird, wobei die genannte zweite Aussparung das genannte erste ausgesparte Muster schneidet, um die genannte Blattfederstruktur zu definieren.
20. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte ausgesparte Blattfedermuster zwei einander gegenüber liegende E-förmige Blattfedermusterteile enthält, wobei jeder E-förmige Federmusterteil einen ausbiegbaren mittleren Schenkelteil, der sich von einem mittleren Gebiet der Federstruktur nach aussen erstreckt, und zwei Schenkelteile enthält, die sich auf gegenüberliegenden Seiten dieses mittleren Gebietes und von diesem Gebiet her nach aussen im allgemeinen parallel zu dem genannten mittleren Schenkelteil erstrecken, wobei diese äusseren Schenkelteile an ihren inneren Enden von einem Teil der Scheibe abgestützt und an ihren äusseren Enden mit dem äusseren Ende des genannten mittleren
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Schenkelteiles verbunden werden und mit diesem Teil ausweichen können.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Schritt zum Aetzen der genannten Federstruktur aus einer Scheibe aus dem genannten einkristallinen Material darin besteht, dass die genannte Federstruktur aus der genannten Scheibe derart geätzt wird, dass eine dünne ungeätzte Schicht verbleibt, die den Raum zwischen nebeneinander liegenden Schenkelteilen der genannten Federstruktur überbrückt und wesentlich dünner als die genannten von dieser Schicht überbrückten Schenkelteile ist.
22. Feststoffenergiewandler, dadurch gekennzeichnet, dass Blattfedermittel vorhanden sind, die eine Anzahl von Schenkelteilen aufweisen, die über einen gewissen Winkel gegeneinander verschoben um eine Achse maximaler Federung angeordnet und derart abgestützt sind, dass die genannten Schenkelteile der genannten Blattfedermittel physisch in bezug auf die Trägerstruktur als Reaktion auf eine auf die genannte Blattfedermittel ausgeübte Kraft verschoben werden; dass Ausgangsdetektormittel vorgesehen sind, die auf die Verschiebung mindestens eines der genannten Schenkelteile in Richtung der maximalen Federung ansprechen und ein Ausgangssignal ableiten, das eine Funktion der auf den Wandler ausgeübten Kraft ist;
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und dass die genannten Blattfedermittel aus einem einkristallinen Material bestehen.
23. Wandler nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Schenkelteile der genannten einkristallinen Blattfedermittel durch einen Schlitz in dem genannten
einkristallinen Material voneinander getrennt sind, und
dass die Längsachse des genannten Schlitzes parallel zu
einer kristallographxschen Achse des genannten einkristallinen Materials orientiert ist.
Zk. Wandler nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte einkristalline Material nichtmetallisch ist.
25. Wandler nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte einkristalline Material ein Halbleitermaterial ist.
26. Wandler nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass auf den genannten Blattfedermitteln eine Detektormasse angebracht ist.
27. Wandler nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Oetektormasse derart angeordnet ist,
dass sich auf gegenüberliegenden Seiten der Ebene der
Breitenabmessung der genannten Blattfedermittel eine nahezu gleiche Masse befindet.
28. Wandler nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte einkristalline. Material die kubische
Diamantstruktür aufweist, und dass die Längsachse des
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genannten Schlitzes parallel zu einer der kristallographischen (O1/T)- und (O1i)-Achsen des genannten einkristallinen Materials orientiert ist.
29. Wandler nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Ausgangsdetektormasse Piezowiderstands— elemente enthält, die in der genannten Federstruktur gebildet sind.
30t Wandler nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Trägerstruktur enthalt, die sich ausserhalb des Umfangs der genannten Federstruktur befindet und die Federstruktur abstützt.
31. Wandler nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Federstruktur zwei einander gegenüber liegende E-förmige einseitig eingespannte Blattfederteile enthält, die eine Anzahl sich schneidender langgestreckter geradliniger Schlitze aufweisen, die die genannte Federstruktur definieren, und dass die Längsachsen einiger dieser Schlitze parallel zu der kristallographischen (011)- Achse und die Längsachsen anderer dieser Schlitze parallel zu der kristallographischen (O1i)-Achse orientiert sind.
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GB (1) GB1585401A (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0054707A1 (de) * 1980-12-24 1982-06-30 International Business Machines Corporation Vorrichtungen zum Feststellen von Beschleunigung und Verfahren zu deren Herstellung
DE3335772A1 (de) * 1982-10-04 1984-04-05 Becton, Dickinson and Co., 07652 Paramus, N.J. Piezowiderstands-messgroessen-umformer
CN112738704A (zh) * 2021-04-01 2021-04-30 中芯集成电路制造(绍兴)有限公司 Mems麦克风的制造方法

Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4144516A (en) * 1976-03-29 1979-03-13 Aine Harry E Solid state transducer and method of making same
US4376929A (en) * 1976-12-27 1983-03-15 Myhre Kjell E Optimized stress and strain distribution diaphragms
US4129042A (en) * 1977-11-18 1978-12-12 Signetics Corporation Semiconductor transducer packaged assembly
US4166269A (en) * 1978-03-06 1979-08-28 Signetics Corporation Temperature compensated piezoresistive transducer
US4385527A (en) * 1979-05-08 1983-05-31 Raskin Seymour H Aircraft weighing systems
US4696188A (en) * 1981-10-09 1987-09-29 Honeywell Inc. Semiconductor device microstructure
US4825693A (en) * 1982-09-30 1989-05-02 Honeywell Inc. Slotted diaphragm semiconductor device
US4651564A (en) * 1982-09-30 1987-03-24 Honeywell Inc. Semiconductor device
US4553436A (en) * 1982-11-09 1985-11-19 Texas Instruments Incorporated Silicon accelerometer
US4522072A (en) * 1983-04-22 1985-06-11 Insouth Microsystems, Inc. Electromechanical transducer strain sensor arrangement and construction
GB2139358B (en) * 1983-05-05 1986-10-01 Standard Telephones Cables Ltd Piezo-resistive rotation transducer
GB2141231B (en) * 1983-06-07 1986-08-06 Gen Electric Co Plc Force sensors
US4966037A (en) * 1983-09-12 1990-10-30 Honeywell Inc. Cantilever semiconductor device
US4488445A (en) * 1983-10-28 1984-12-18 Honeywell Inc. Integrated silicon accelerometer with cross-axis compensation
US4783237A (en) * 1983-12-01 1988-11-08 Harry E. Aine Solid state transducer and method of making same
US4597003A (en) * 1983-12-01 1986-06-24 Harry E. Aine Chemical etching of a semiconductive wafer by undercutting an etch stopped layer
US4600934A (en) * 1984-01-06 1986-07-15 Harry E. Aine Method of undercut anisotropic etching of semiconductor material
US4699006A (en) * 1984-03-19 1987-10-13 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Vibratory digital integrating accelerometer
US4598585A (en) * 1984-03-19 1986-07-08 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Planar inertial sensor
DE3429250C1 (de) * 1984-08-08 1986-03-27 Texas Instruments Deutschland Gmbh, 8050 Freising Auf die Einwirkung einer Kraft ansprechender Sensor
US4614119A (en) * 1985-03-08 1986-09-30 The Foxboro Company Resonant hollow beam and method
US4670092A (en) * 1986-04-18 1987-06-02 Rockwell International Corporation Method of fabricating a cantilever beam for a monolithic accelerometer
US4922756A (en) * 1988-06-20 1990-05-08 Triton Technologies, Inc. Micro-machined accelerometer
US5134881A (en) * 1986-06-22 1992-08-04 Triton Technologies, Inc. Micro-machined accelerometer with composite material springs
DE3785736T2 (de) * 1986-06-27 1993-08-19 Sundstrand Data Control Translationsbeschleunigungsmesser.
US4872342A (en) * 1986-06-27 1989-10-10 Sundstrand Data Control, Inc. Translational accelerometer and accelerometer assembly method
DE3774077D1 (de) * 1986-08-25 1991-11-28 Richard A Hanson Pruefmassenaufhaengung fuer einen beschleunigungsmesser.
US5042301A (en) * 1986-08-25 1991-08-27 Hanson Richard A Pendulous assembly for use in an accelerometer
US4779463A (en) * 1987-01-13 1988-10-25 Systron Donner Corporation Servo accelerometer
JPS63292032A (ja) * 1987-05-26 1988-11-29 Ngk Insulators Ltd 圧力検出器
JPH0731091B2 (ja) * 1987-05-27 1995-04-10 日本碍子株式会社 歪検出器
US4851080A (en) * 1987-06-29 1989-07-25 Massachusetts Institute Of Technology Resonant accelerometer
US4987780A (en) * 1987-11-16 1991-01-29 Litton Systems, Inc. Integrated accelerometer assembly
US4809552A (en) * 1987-11-23 1989-03-07 Allied-Signal, Inc. Multidirectional force-sensing transducer
US4812199A (en) * 1987-12-21 1989-03-14 Ford Motor Company Rectilinearly deflectable element fabricated from a single wafer
US4808549A (en) * 1988-05-27 1989-02-28 Ford Motor Company Method for fabricating a silicon force transducer
US4996627A (en) * 1989-01-30 1991-02-26 Dresser Industries, Inc. High sensitivity miniature pressure transducer
US4969359A (en) * 1989-04-06 1990-11-13 Ford Motor Company Silicon accelerometer responsive to three orthogonal force components and method for fabricating
US5253510A (en) * 1989-06-22 1993-10-19 I C Sensors Self-testable micro-accelerometer
US5103667A (en) * 1989-06-22 1992-04-14 Ic Sensors, Inc. Self-testable micro-accelerometer and method
US5314572A (en) * 1990-08-17 1994-05-24 Analog Devices, Inc. Method for fabricating microstructures
US5417111A (en) * 1990-08-17 1995-05-23 Analog Devices, Inc. Monolithic chip containing integrated circuitry and suspended microstructure
EP0543901B1 (de) * 1990-08-17 1995-10-04 Analog Devices, Inc. Monolithischer beschleunigungsmesser
US5326726A (en) * 1990-08-17 1994-07-05 Analog Devices, Inc. Method for fabricating monolithic chip containing integrated circuitry and suspended microstructure
US5345823A (en) * 1991-11-12 1994-09-13 Texas Instruments Incorporated Accelerometer
JP2553199Y2 (ja) * 1991-12-26 1997-11-05 株式会社豊田中央研究所 力変換素子
JPH06140640A (ja) * 1992-10-29 1994-05-20 Fujikura Ltd 半導体圧力センサの製造方法
JPH06186096A (ja) * 1992-12-15 1994-07-08 Ishida Co Ltd 歪みゲージ及びその製造方法
US5780742A (en) * 1993-04-15 1998-07-14 Honeywell Inc. Mechanical resonance, silicon accelerometer
US5777226A (en) * 1994-03-28 1998-07-07 I/O Sensors, Inc. Sensor structure with L-shaped spring legs
EP0753156B1 (de) * 1994-03-28 2001-07-25 I/O Sensors, Inc. Messaufnehmerkonstruktion mit l-förmigen federbeinen
US5484073A (en) * 1994-03-28 1996-01-16 I/O Sensors, Inc. Method for fabricating suspension members for micromachined sensors
EP0845102A4 (de) * 1995-08-16 2000-04-05 Stant Mfg Co Leckprüfer eines verschlussdeckels für einen kraftstofftank
US5952559A (en) * 1996-11-20 1999-09-14 Stant Manufacturing Inc. Fuel cap leakage tester
US6130464A (en) * 1997-09-08 2000-10-10 Roxburgh Ltd. Latching microaccelerometer
US6046066A (en) * 1998-03-10 2000-04-04 National Science Council Of Rep. Of China Method of forming cantilever structure in microelectromanical system
US6453748B1 (en) * 1999-12-15 2002-09-24 Wayne State University Boron nitride piezoresistive device
US7406870B2 (en) * 2005-01-06 2008-08-05 Ricoh Company, Ltd. Semiconductor sensor
WO2011158707A1 (ja) * 2010-06-15 2011-12-22 株式会社村田製作所 力学センサ

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2349463A1 (de) * 1972-10-02 1974-04-18 Motorola Inc Silicium-druckfuehler und verfahren zu dessen herstellung

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2963911A (en) 1959-02-18 1960-12-13 Bell Telephone Labor Inc Piezoresistive accelerometer
GB1097123A (en) 1964-03-18 1967-12-29 Ether Eng Ltd Improvements in and relating to strain gauges
NL162254B (nl) 1968-11-29 1979-11-15 Philips Nv Halfgeleiderinrichting voor het omzetten van mechanische spanningen in elektrische signalen en werkwijze voor het vervaardigen daarvan.
GB1300118A (en) 1970-03-11 1972-12-20 Ferranti Ltd Improvements relating to semiconductor strain transducers
US3757414A (en) * 1971-03-26 1973-09-11 Honeywell Inc Method for batch fabricating semiconductor devices
JPS5624387B2 (de) * 1973-10-09 1981-06-05
US3924322A (en) * 1973-12-11 1975-12-09 Kulite Semiconductor Products Economical pressure transducer assemblies, methods of fabricating and mounting the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2349463A1 (de) * 1972-10-02 1974-04-18 Motorola Inc Silicium-druckfuehler und verfahren zu dessen herstellung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0054707A1 (de) * 1980-12-24 1982-06-30 International Business Machines Corporation Vorrichtungen zum Feststellen von Beschleunigung und Verfahren zu deren Herstellung
DE3335772A1 (de) * 1982-10-04 1984-04-05 Becton, Dickinson and Co., 07652 Paramus, N.J. Piezowiderstands-messgroessen-umformer
CN112738704A (zh) * 2021-04-01 2021-04-30 中芯集成电路制造(绍兴)有限公司 Mems麦克风的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS52116087A (en) 1977-09-29
GB1585401A (en) 1981-03-04
US4071838A (en) 1978-01-31
JPS6059751B2 (ja) 1985-12-26
USRE31459E (en) 1983-12-06
CA1114644A (en) 1981-12-22

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