DE4431327C2 - Micromechanical acceleration sensor - Google Patents

Micromechanical acceleration sensor

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DE4431327C2
DE4431327C2 DE19944431327 DE4431327A DE4431327C2 DE 4431327 C2 DE4431327 C2 DE 4431327C2 DE 19944431327 DE19944431327 DE 19944431327 DE 4431327 A DE4431327 A DE 4431327A DE 4431327 C2 DE4431327 C2 DE 4431327C2
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    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/125Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by capacitive pick-up

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen mikromechanischen Beschleunigungssensor nach dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.The present invention relates to a micromechanical Accelerometer according to the preamble of the patent saying 1.

Sensoren zur Beschleunigungsmessung haben ein weites Ein­ satzspektrum, das von der Automobilbranche über den Bereich der Lagesensoren bis hin zu Einsatzgebieten reicht, die bei­ spielsweise die Überprüfung von Stößen beim Transport emp­ findlicher Güter betreffen. Aufgrund der hohen Stückzahlen der benötigten Beschleunigungssensoren hat es sich in den letzten Jahren zunehmend durchgesetzt, diese nicht mehr aus einer Vielzahl von Einzelelementen aufzubauen, sondern mit Technologien der Mikromechanik herzustellen.Accelerometer sensors have a broad on range of sentences that range from the automotive industry the position sensors to areas of application that for example checking impacts during transport emp sensitive goods. Because of the high numbers of the required acceleration sensors has it in the In recent years, it has become increasingly prevalent build a variety of individual elements, but with To produce technologies of micromechanics.

Eine Herstellungstechnik, die bei bislang vorgestellten mi­ kromechanischen Beschleunigungssensoren eingesetzt worden ist, ist das sogenannte "bulk micromachining", bei dem der Sensor durch aufwendige Mikrobearbeitungstechniken dreidi­ mensional strukturiert wird. Dieses Verfahren hat den Nach­ teil der hohen Komplexität, die wiederum mit erheblichen Kosten einhergeht, so daß sich derartige Sensoren aus Ko­ stengründen nicht durchsetzen konnten. Ein derartiger Beschleunigungssensor ist in dem Aufsatz von H. Muro et al. "Integrated piezoresistive accelerometers with oil damping", Tagungsband MICRO SYSTEM Technologies 92 (Berlin 1992), Seiten 233 ff. Bei diesem Sensor erfolgt die Messung der Auslenkung des federnd aufgehängten seismischen Massekörpers durch piezoresistive Widerstände, die an den Federelementen für den genannten Federkörper angebracht sind. A manufacturing technique that has been used in mi cromechanical acceleration sensors have been used is the so - called "bulk micromachining", in which the Dreidi sensor thanks to complex micromachining techniques is structured dimensionally. This procedure has the aftermath part of the high level of complexity, which in turn involves considerable Cost goes hand in hand, so that such sensors from Ko could not enforce reasons. Such one Accelerometer is in the article by H. Muro et al. "Integrated piezoresistive accelerometers with oil damping", Conference proceedings MICRO SYSTEM Technologies 92 (Berlin 1992), Pages 233 ff. This sensor measures the Deflection of the spring-loaded seismic mass body through piezoresistive resistors attached to the spring elements are attached for the spring body mentioned.  

Ein erfolgreicherer Ansatz zur Herstellung derartiger mikro­ mechanischer Beschleunigungssensoren bedient sich einer Oberflächenbearbeitungstechnologie, die mit "surface micro­ machining" bezeichnet wird. Bei konventionellen Beschleuni­ gungssensoren, die mit dieser "surface micromachining"- Technologie" hergestellt werden, ist es üblich an einem oder mehreren federnden Armen einen seismischen Massenkörper aufzuhängen, wobei die federnden Arme gegenüber einem Grundkörper isoliert sind. Ein Beispiel hierfür ist in dem Aufsatz von Lj. Ristic et al. "A two chip accelerometer system for automotive applications", Tagungsband 7. Transducers (1993), S. 77 ff. beschrieben. Der seismische Massenkörper liegt bezogen auf den Grundkörper oberhalb einer in der Hauptfläche des Grundkörpers vorgesehenen Aus­ nehmung, durch die ein Abstand zwischen dem seismischen Mas­ senkörper und dem Grundkörper von typischerweise einem Mi­ crometer definiert wird. Ein derart geringer Abstand ist er­ forderlich, damit bei dem bekannten Beschleunigungssensor eine hinreichende Empfindlichkeit, d. h. eine hinreichende Änderungsrate seiner Kapazität bezogen auf die Beschleuni­ gung, erreicht wird. Kurz gesagt ist es den bekannten Be­ schleunigungssensoren, die auf der Grundlage der sogenannten "surface micromachining"-Technologie (Oberflächenbearbei­ tungstechnologie) hergestellt sind, gemeinsam, daß der Ab­ stand zwischen dem seismischen Massenkörper und dem Sensor­ grundkörper höchstens einige wenige Micrometer beträgt. Wenn nun die beweglichen Teile der Beschleunigungssensorstruktur, also der seismische Massenkörper aufgrund einer sehr starken Beschleunigung mit dem Untergrund, also der ihm zugewandten Oberfläche der Ausnehmung des Grundkörpers, in Berührung kommt, so besteht die Gefahr, daß der seismische Massenkör­ per an dem Untergrund klebenbleibt. Diese Problematik kann man bei bekannten Beschleunigungssensoren der beschriebenen Bauart nur dadurch vermeiden, daß entweder der Abstand zwi­ schen beweglichen Strukturteilen und dem Grundkörper erhöht wird oder die federnde Aufhängung des seismischen Massenkör­ pers steifer ausgeführt wird. Beide Maßnahmen würden jedoch zu einer Verminderung der Sensorempfindlichkeit führen. Eine weitere Variante eines in Oberflächenmikromechanik herge­ stellten Beschleunigungssensors ist aus dem Aufsatz von H. Lemme, "Intelligenter Beschleunigungsaufnehmer in Mikrome­ chanik", erschienen in der ZS. Elektronik 23/1991, S.64 ff. bekannt. Die seismische Masse besteht hier aus einer beweg­ lich aufgehängten Polysiliziumplatte mit seitlichen Finger­ kontakten, die mit den auf dem Substrat befindlichen Finger­ elektroden veränderliche Kapazitäten bilden. Dieser Sensor detektiert die Beschleunigung in Richtung der Hauptfläche des Grundkörpers.A more successful approach to making such micro one uses mechanical acceleration sensors Surface treatment technology, which with "surface micro machining ". With conventional accelerations sensors with this "surface micromachining" - Technology ", it is common on one or several resilient arms form a seismic mass body to hang up, with the resilient arms facing one Basic bodies are insulated. An example of this is in the Article by Lj. Ristic et al. "A two chip accelerometer system for automotive applications ", conference volume 7. Transducers (1993), p. 77 ff. The seismic Mass body is above the base body an provided in the main surface of the base body taking a distance between the seismic mas lower body and the base body of typically a Mi crometer is defined. It is such a small distance required so with the known acceleration sensor sufficient sensitivity, d. H. a sufficient one Rate of change of its capacity related to the acceleration supply is achieved. In short, it is the well-known Be acceleration sensors based on the so-called "Surface micromachining" technology (surface processing tion technology) are made, common that the Ab stood between the seismic mass body and the sensor basic body is at most a few micrometers. If now the moving parts of the acceleration sensor structure, the seismic mass body due to a very strong one Acceleration with the underground, i.e. the one facing it Surface of the recess of the base body, in contact comes, there is a risk that the seismic mass body sticks to the surface. This problem can one with known acceleration sensors of the described Avoid design only by either the distance between movable structural parts and the base body increased is or the resilient suspension of the seismic mass body pers stiffer. However, both measures would  lead to a reduction in sensor sensitivity. A another variant of a in surface micromechanics posed acceleration sensor is from the essay by H. Lemme, "Intelligent Accelerometer in Microme chanik ", published in ZS. Electronics 23/1991, p.64 ff. known. The seismic mass here consists of a moving Lich suspended polysilicon plate with fingers on the side contacts that with the fingers located on the substrate Form electrodes variable capacities. This sensor detects the acceleration towards the main surface of the basic body.

Die DE 41 10 037 C1 bezieht sich auf ein Messer mit einer verschiebbaren Messerklinge. Ein Beschleunigungssensor dient hier zur Erfassung der Translations- und Winkelbeschleuni­ gung, und umfaßt ein Substrat, gegenüber dem die Beschleuni­ gungssensoren in Form eines Biegebalkens angeordnet sind. Die Biegung der Beschleunigungssensoren wird kapazitiv er­ faßt. Zu diesem Zwecke sind Kondensatorelemente entlang der Hauptfläche des Substrats beabstandet zu Kammzinken angeord­ net. Der Biegebalken weist Kammzinken auf, die zu einem Kammzinkensatz versetzt angeordnet sind, welche sich entlang der Hauptfläche des Substrats erstrecken und senkrecht zur Richtung der zu messenden Beschleunigung angeordnet sind.DE 41 10 037 C1 relates to a knife with a sliding knife blade. An acceleration sensor is used here to record the translational and angular accelerations supply, and comprises a substrate against which the acceleration tion sensors are arranged in the form of a bending beam. The bend of the acceleration sensors becomes capacitive sums up. For this purpose, capacitor elements are along the Main surface of the substrate spaced apart from comb teeth net. The bending beam has comb teeth that lead to one Comb teeth set are arranged offset, which along extend the main surface of the substrate and perpendicular to Direction of the acceleration to be measured are arranged.

Die DE 41 07 661 A1 befaßt sich mit einem kapazitiven Be­ schleunigungssensor, der eine schwingungsfähig in einem Rah­ men eingespannte seismische Masse hat, auf deren Oberflächen Elektroden angeordnet sind. Der Sensor hat ferner einen Rah­ men mit einer Abdeckung, auf der Elektroden gegenüber Gegen­ elektroden angeordnet sind, die Kondensatoranordnungen zur kapazitiven Erfassung der Beschleunigung als Auslenkung der seismischen Masse dienen. Ferner sind Elektroden und Gegen­ elektroden einer weiteren Kondensatoranordnung so dimen­ sioniert und angeordnet, daß eine Auslenkung der Masse pa­ rallel zur Rahmenebene eine Änderung des Überdeckungsgrades der Elektroden mit den weiteren Elektroden der weiteren Kon­ densatoranmeldung bewirkt.DE 41 07 661 A1 is concerned with a capacitive loading acceleration sensor, which is a vibratory in a frame has seismic mass on its surfaces Electrodes are arranged. The sensor also has a frame men with a cover, on the electrodes opposite counter electrodes are arranged, the capacitor arrangements for capacitive detection of the acceleration as a deflection of the serve seismic mass. Furthermore electrodes and counter Dimen electrodes of another capacitor arrangement sioned and arranged that a deflection of the mass pa a change in the degree of coverage parallel to the frame level  of the electrodes with the further electrodes of the further con sensor registration causes.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegen­ den Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen mikromechanischen Beschleunigungssensor der eingangs genannten Art so weiter­ zubilden, daß trotz hoher Empfindlichkeit bei der kapazi­ tiven Erfassung der Beschleunigung die Gefahr des Kleben­ bleibens beweglicher Sensorstrukturen des Beschleunigungs­ sensors ausgeräumt wird.Based on this state of the art, this is the case the invention has the object of a micromechanical Accelerometer of the type mentioned in the beginning to form that despite the high sensitivity in the capacitance tive detection of acceleration the risk of sticking remain moving sensor structures of acceleration sensors is cleared.

Diese Aufgabe wird durch einen Beschleunigungssensor gemäß Patentanspruch 1 gelöst.This task is accomplished by an acceleration sensor Claim 1 solved.

Im Gegensatz zu bekannten Beschleunigungssensoren, die unter Verwendung der "surface micromachining"-Technologie her­ stellbar sind, und bei denen die kapazitive Lageerfassung der Lage der seismischen Masse bezogen auf den leitfähigen Bereich des Grundkörpers unterhalb des seismischen Massen­ körpers durchgeführt wird, sieht die Erfindung vor, daß die kapazitive Erfassung durch wenigstens ein an dem Grundkörper angebrachtes, sich im wesentlichen entlang einer Hauptfläche desselben erstreckendes und gegenüber dem Grundkörper beab­ standetes erstes Kondensatorelement zusammen mit einem be­ weglichen zweiten Kondensatorelement durchgeführt wird, das an dem seismischen Massenkörper befestigt ist und sich gleichfalls im wesentlichen entlang der Hauptfläche des Grundkörpers erstreckt und im wesentlichen senkrecht zu der Richtung der zu messenden Beschleunigung gegenüber dem er­ sten Kondensatorelement versetzt angeordnet ist. Vereinfacht ausgedrückt liegen bei dem erfindungsgemäßen Beschleuni­ gungssensor die ersten und zweiten Kondensatorelemente in einer Richtung zueinander beabstandet, die im wesentlichen senkrecht auf der Richtung der zu messenden Beschleunigung liegt, während bei dem bekannten Beschleunigungssensor die Kondensatorelemente zur kapazitiven Erfassung der Lage des seismischen Massenkörpers im wesentlichen in Richtung der zu messenden Beschleunigung voneinander beabstandet sind. Durch das erfindungsgemäße Konzept der Anordnung der Kondensator­ elemente zur Erfassung der Auslenkung des seismischen Mas­ senkörpers wird es ermöglicht, den seismischen Massenkörper mit einem großen Abstand zu seinem Untergrund anzuordnen, da dieser Abstand bei dem erfindungsgemäßen Beschleunigungs­ sensor nicht länger maßgeblich für die Empfindlichkeit ist, die allein durch den gegenseitigen Abstand der beiden Kon­ densatorelemente bestimmt ist. Da dieser bei dem erfindungs­ gemäßen Beschleunigungssensor für die Empfindlichkeit maß­ gebliche Abstand der Kondensatorelemente voneinander quer zur Beschleunigungsrichtung liegt, ist es möglich, praktisch beliebige Empfindlichkeiten zu erreichen. Besondere Bedeu­ tung kommt hierbei der bevorzugten Ausgestaltung der ersten und zweiten Kondensatorelemente in Form eines Interdigital­ kondensators zu, die eine Multiplikation der Empfindlichkeit entsprechend der Vervielfachung der Anzahl der Kondensator­ elemente ermöglicht.In contrast to known acceleration sensors, which are under Using the "surface micromachining" technology are adjustable, and in which the capacitive position detection the position of the seismic mass in relation to the conductive Area of the base body below the seismic masses body is performed, the invention provides that the capacitive detection by at least one on the base body attached, substantially along a major surface the same extending and with respect to the base body stood the first capacitor element together with a be movable second capacitor element is performed that attached to the seismic mass body and itself likewise essentially along the main surface of the Basic body extends and substantially perpendicular to the Direction of the acceleration to be measured relative to the he Most capacitor element is arranged offset. Simplified expressed are at the acceleration according to the invention supply sensor the first and second capacitor elements in spaced from each other in a direction substantially perpendicular to the direction of the acceleration to be measured lies, while in the known acceleration sensor Capacitor elements for capacitive detection of the position of the  seismic mass body essentially in the direction of measuring acceleration are spaced apart. By the inventive concept of arranging the capacitor elements for detecting the deflection of the seismic mas the body is made possible, the seismic mass body to be placed at a great distance from its surface, because this distance in the acceleration according to the invention sensor is no longer decisive for sensitivity, which is due to the mutual distance between the two cones is determined. Since this in the invention Accelerometer measured for the sensitivity usual distance of the capacitor elements from one another transversely to the direction of acceleration, it is possible to be practical to achieve any sensitivity. Special meaning tion comes here the preferred embodiment of the first and second capacitor elements in the form of an interdigital capacitor too, which is a multiplication of the sensitivity corresponding to multiplying the number of capacitors elements.

Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Un­ teransprüchen definiert.Further developments of the subject matter of the invention are in the Un defined claims.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Beschleunigungssensors wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:A preferred embodiment of the invention Accelerometer is described below with reference to FIG the accompanying drawings explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen mikromechanischen Beschleuni­ gungssensors; und Figure 1 is a plan view of an embodiment of the micromechanical acceleration sensor according to the invention. and

Fig. 2 eine Vertikalschnittdarstellung durch das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel des mikromechanischen Beschleunigungssensors. Fig. 2 is a vertical sectional view through the embodiment of the micromechanical acceleration sensor shown in Fig. 1.

Der erfindungsgemäße Beschleunigungssensor, der in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist, weist ei­ nen aus einem Substrat, wie beispielsweise Silizium, bestehenden Grundkörper 2 auf, an dessen oberer Hauptfläche 3 eine Isolatorschicht 4 vorgesehen ist, die beispielsweise aus Siliziumdioxid bestehen kann. In dieser Hauptfläche 3 weist der Grundkörper eine Ausnehmung 5 auf, die bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dadurch gebildet wird, daß nach fertiger Strukturierung der noch zu erläuternden Elemente der Strukturschicht 6 und nach an sich üblicher photolithographischer Definition der Lage der Ausnehmung diese gebildet wird, indem das Material des Grundkörpers im Bereich der Ausnehmung 5 durch einen geeigneten Ätzprozeß (beispielsweise mittels verdünnter Flußsäure) porös gemacht und anschließend selektiv weggeätzt wird. Bevorzugte Tiefen der Ausnehmung, welche in Fig. 2 mit dem Bezugszeichen t bezeichnet sind, liegen bei dem erfindungsgemäßen Beschleunigungssensoren in der Größenordnung von einigen zehn Micrometern.The acceleration sensor according to the invention, which is designated in its entirety by reference numeral 1 , has a base body 2 consisting of a substrate, such as silicon, on the upper main surface 3 of which an insulator layer 4 is provided, which can consist, for example, of silicon dioxide. In this main surface 3 , the base body has a recess 5 , which is formed in the preferred embodiment in that after the finished structuring of the elements of the structure layer 6 to be explained and after the photolithographic definition of the position of the recess, which is usual per se, this is formed by the Material of the base body in the region of the recess 5 is made porous by a suitable etching process (for example using dilute hydrofluoric acid) and is then selectively etched away. Preferred depths of the recess, which are designated by the reference symbol t in FIG. 2, are in the order of magnitude of a few tens of micrometers in the acceleration sensors according to the invention.

In der Strukturschicht 6 sind zu beiden Seiten der Ausneh­ mung 5 ein erster Kontakt 7 und ein zweiter Kontakt 8 vor­ gesehen. Ausgehend von dem ersten Kontakt 7 erstrecken sich eine Mehrzahl von fingerförmigen oder balkenförmigen ersten Kondensatorelementen 9a-9e im wesentlichen parallel zu der ersten Hauptfläche 3 über die Ausnehmung 5. Zwischen je zwei parallel verlaufenden ersten Kondensatorelementen 9a, 9b; 9b, 9c; 9c, 9d; 9d, 9e liegt je ein eng zu diesen Elementen beabstandetes zweites Kondensatorelement 10a-10d aus einer Gruppe von zweiten Kondensatorelementen, wobei die ersten und zweiten Kondensatorelemente 9a-9e, 10a-10d miteinander in Draufsicht in der Art eines Interdigitalkondensators an­ geordnet sind.In the structure of the layer 6 Ausneh are on both sides of mung 5, a first contact 7 and a second contact 8 before seen. Starting from the first contact 7 , a plurality of finger-shaped or bar-shaped first capacitor elements 9 a- 9 e extend essentially parallel to the first main surface 3 via the recess 5. Between two parallel first capacitor elements 9 a, 9 b; 9 b, 9 c; 9 c, 9 d; 9 d, 9 e each have a second capacitor element 10 a- 10 d closely spaced from these elements from a group of second capacitor elements, the first and second capacitor elements 9 a- 9 e, 10 a- 10 d being in a plan view in the manner of an interdigital capacitor are arranged on.

In dem Ruhezustand des Beschleunigungssensors erstrecken sich die zweiten Kondensatorelemente 10a-10d ebenfalls pa­ rallel zu der Hauptfläche 3 des Grundkörpers 2 oberhalb der Ausnehmung 5 und gehen jeweils an ihren den ersten Kondensa­ torelementen 9a-9e abgewandten Enden in einen seismischen Massenkörper 11 über. Der seismische Massenkörper 11 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch fünf Tragarme 12a-­ 12e an seiner den zweiten Kondensatorelementen 10a-10d abge­ wandten Seite mit dem zweiten Kontakt 8 verbunden. Durch diese Tragarme 12a-12e gebildete Aufhängung des seismischen Massenkörpers 11 können Druckspannungen, die möglicherweise in der Strukturschicht 6 vorhanden sind, kompensiert werden. Der erfindungsgemäße Beschleunigungssensor kann zusammen mit einer zugehörigen Auswerteschaltung auf einem Chip inte­ griert werden.In the idle state of the acceleration sensor, the second capacitor elements 10 a- 10 d also extend parallel to the main surface 3 of the base body 2 above the recess 5 and go at their ends facing away from the first capacitor elements 9 a- 9 e into a seismic mass body 11 about. The seismic mass body 11 is connected in the exemplary embodiment shown by five support arms 12 a - 12 e on its side facing away from the second capacitor elements 10 a - 10 d to the second contact 8 . By means of these suspension arms 12 a- 12 e, the suspension of the seismic mass body 11 can be compensated for compressive stresses that may be present in the structural layer 6 . The acceleration sensor according to the invention can be integrated together with an associated evaluation circuit on a chip.

Da bei dem erfindungsgemäßen Beschleunigungssensor der Boden der Ausnehmung 5 innerhalb des Grundkörpers 2 nicht als Ge­ genelektrode verwendet wird, kann gemäß einem besonders wichtigen Aspekt der Erfindung der Boden der Ausnehmung 5 uneben oder aufgerauht hergestellt werden. Die Aufrauhung des Bodends der Ausnehmung 5 kann durch einen geeigneten Ätzprozeß bewerkstelligt werden. Möglich ist z. B. hierfür das kurze Anätzen mittels verdünnter Flußsäure.Since it is not used in the acceleration sensor according to the invention the bottom of the recess 5 within the main body 2 as Ge counterelectrode, a particularly important aspect of 5 can be made uneven or roughened the invention, the bottom of the recess according. The roughening of the bottom of the recess 5 can be accomplished by a suitable etching process. It is possible, for. B. for this the short etching using dilute hydrofluoric acid.

Claims (8)

1. Mikromechanischer Beschleunigungssensor mit
einem Grundkörper (2);
einem gegenüber dem Grundkörper (2) federnd aufgehängten seismischen Massenkörper (11); und
einer Einrichtung zur kapazitiven Erfassung der Auslen­ kung des seismischen Massenkörpers (11) relativ zu dem Grundkörper (2);
wobei die kapazitive Erfassungseinrichtung (9-9e; 10a-­ 10d) wenigstens ein an dem Grundkörper (2) angebrachtes, sich im wesentlichen entlang einer Hauptfläche (3) des­ selben erstreckendes und gegenüber dem Grundkörper (3) beabstandetes erstes Kondensatorelement (9a-9e) und we­ nigstens ein an dem seismischen Massenkörper (11) ange­ brachtes, sich im wesentlichen entlang dieser Hauptflä­ che (3) des Grundkörpers (2) erstreckendes und im we­ sentlichen senkrecht zu der Richtung der zu messenden Beschleunigung zu dem ersten Kondensatorelement (9a-9e) versetzt angeordnetes zweites Kondensatorelement (10a- 10e) aufweist,
wobei die zweiten Kondensatorelemente (10a-10d) an ihren den ersten Kondensatorelementen (9a-9e) abgewandten En­ den in den seismischen Massenkörper (11) übergehen;
dadurch gekennzeichnet,
daß der seismische Massenkörper (11) seinerseits an sei­ ner von den zweiten Kondensatorelementen (10a-10d) abge­ wandten Seite in Tragarme (12a-12e) übergeht, die ihrer­ seits in einen Kontakt (8) übergehen, der auf der Haupt­ fläche (3) des Grundkörpers (2) liegt.
1. Micromechanical acceleration sensor with
a base body ( 2 );
a seismic mass body ( 11 ) which is resiliently suspended in relation to the base body ( 2 ); and
a device for capacitive detection of the deflection of the seismic mass body ( 11 ) relative to the base body ( 2 );
wherein the capacitive detection device ( 9 - 9 e; 10 a - 10 d) has at least one first capacitor element ( 9 ) attached to the base body ( 2 ), which extends essentially along a main surface ( 3 ) of the same and is spaced apart from the base body ( 3 ) a- 9 e) and we at least one attached to the seismic mass body ( 11 ), which extends essentially along this main surface ( 3 ) of the base body ( 2 ) and is essentially perpendicular to the direction of the acceleration to be measured to the first Capacitor element ( 9 a- 9 e) has a second capacitor element ( 10 a- 10 e) arranged offset,
the second capacitor elements ( 10 a- 10 d) at their ends facing away from the first capacitor elements ( 9 a- 9 e) pass into the seismic mass body ( 11 );
characterized by
that the seismic mass body ( 11 ) in turn on its ner from the second capacitor elements ( 10 a- 10 d) facing away in support arms ( 12 a- 12 e), which in turn pass into a contact ( 8 ) on the Main surface ( 3 ) of the base body ( 2 ).
2. Mikromechanischer Beschleunigungssensor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von im wesentlichen antiparallel zueinan­ der verlaufenden ersten und zweiten Kondensatorelementen (9a-9e; 10a-10d).2. Micromechanical acceleration sensor according to claim 1, characterized by a plurality of substantially antiparallel to each other extending first and second capacitor elements ( 9 a- 9 e; 10 a- 10 d). 3. Mikromechanischer Beschleunigungssensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Kondensatorelemente (9a-9e) und die zwei­ ten Kondensatorelemente (10a-10d) abwechselnd in einer im wesentlichen senkrechten Richtung bezogen auf die Richtung der zu messenden Beschleunigung angeordnet sind.3. Micromechanical acceleration sensor according to claim 2, characterized in that the first capacitor elements ( 9 a- 9 e) and the two th capacitor elements ( 10 a- 10 d) alternately arranged in a substantially vertical direction based on the direction of the acceleration to be measured are. 4. Mikromechanischer Beschleunigungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Kondensatorelemente (9a-9e; 10a-10d) miteinander die Struktur eines Interdigitalkon­ densators festlegen.4. Micromechanical acceleration sensor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first and second capacitor elements ( 9 a- 9 e; 10 a- 10 d) together determine the structure of an interdigital capacitor. 5. Mikromechanischer Beschleunigungssensor nach einem der Ansprüch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Kondensatorelemente (9a-9e) an ihren den zweiten Kondensatorelementen (10a-10d) abgewandten Enden in einen weiteren Kontakt (7) übergehen, der auf einer Hauptfläche (3) des Grundkörpers (2) liegt.5. Micromechanical acceleration sensor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first capacitor elements ( 9 a- 9 e) at their ends facing away from the second capacitor elements ( 10 a- 10 d) merge into a further contact ( 7 ) on a main surface ( 3 ) of the base body ( 2 ). 6. Mikromechanischer Beschleunigungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Grundkörper (2) unterhalb der ersten und zweiten Kondensatorelemente (9a-9e; 10a-10d) sowie un­ terhalb des seismischen Massenkörpers (11) eine Ausneh­ mung (5) vorgesehen ist.6. Micromechanical acceleration sensor according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the base body ( 2 ) below the first and second capacitor elements ( 9 a- 9 e; 10 a- 10 d) and un below the seismic mass body ( 11 ) a Ausneh tion ( 5 ) is provided. 7. Mikromechanischer Beschleunigungssensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Ausnehmung senkrecht zu der Hauptflä­ che (3) des Grundkörpers (2) größer als 10 Micrometer ist.7. Micromechanical acceleration sensor according to claim 6, characterized in that the depth of the recess perpendicular to the Hauptflä surface ( 3 ) of the base body ( 2 ) is greater than 10 micrometers. 8. Mikromechanischer Beschleunigungssensor nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Ausnehmung (5) uneben oder aufgerauht ausgebildet ist.8. Micromechanical acceleration sensor according to claim 6 or 7, characterized in that the bottom of the recess ( 5 ) is uneven or roughened.
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