JP2013235002A - センサのための分離モードコンデンサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】センサにおいて使用するためのコンデンサ100が、対向する第1および第2のコンデンサプレート102,104を含み、第2のコンデンサプレート104が、可撓性取付部106によって第1のコンデンサプレート102に装着される。可撓性取付部106は、取付部106の屈曲が、該屈曲を横切る静電容量に変化をもたらすように、第1のコンデンサプレート102と第2のコンデンサプレート104との間の空間に変化をもたらすように構成かつ適合される。
【選択図】図4
Description
Claims (21)
- 可撓性取付部の屈曲が、該屈曲を横切る静電容量に変化を生じるように、第1のコンデンサプレートと第2のコンデンサプレートとの間の空間に変化をもたらすように構成かつ適合される可撓性取付部によって、前記第1のコンデンサプレートに前記第2のコンデンサプレートが可撓的に装着される、対向する第1および第2のコンデンサプレートを備えるセンサにおいて使用される、コンデンサ。
- 前記第1のコンデンサプレートを含み、可撓性ダイヤフラムを画定する、第1の基板と、
前記第2のコンデンサプレートを含む第2の基板と、を備え、前記可撓性取付部は、前記ダイヤフラムの偏向が、前記ダイヤフラムに作用する力を示す静電容量の変化のために前記第1および前記第2のコンデンサプレートの前記空間に変化をもたらすように、前記第1の基板の前記ダイヤフラムに前記第2の基板を装着する台座を含む、請求項1に記載のコンデンサ。 - 前記台座が、前記ダイヤフラムの屈曲に対する増強されたコンデンサの感度用に、前記ダイヤフラムの中心部に装着される、請求項2に記載のコンデンサ。
- 前記第2の基板の反対にある前記第1の基板の側部に装着される下部基板を備え、ダイヤフラム間隙が、前記ダイヤフラムと前記下部基板との間に画定される、請求項2に記載のコンデンサ。
- 圧力通路が、前記ダイヤフラム間隙を外圧と流体連通させるための前記下部基板および前記第1の基板のうちの少なくとも1つの中に画定される、請求項4に記載のコンデンサ。
- 前記第1の基板が、前記第1のコンデンサプレートから分離された電極を含み、前記電極が、前記第1および第2のコンデンサプレートの空間を制御するために前記電極に電圧が印加されたときに、前記第1および第2の基板に静電力を印加するために前記第2の基板と対向する、請求項2に記載のコンデンサ。
- 前記第2の基板が、前記第2のコンデンサプレートから分離された電極を含み、前記第1および第2の基板の前記電極が、前記第1および第2のコンデンサプレートの空間を制御するために前記電極を横切って電圧が印加されたときに、前記第1および前記第2の基板に静電力を印加するために対向する、請求項6に記載のコンデンサ。
- 可撓性ダイヤフラムを含む第3の基板を備え、台座を含む第2の可撓性取付部が、前記第3の基板の前記ダイヤフラムに前記第2の基板を装着し、前記第1および第3の基板が、前記第2の基板の反対側にあり、前記第2の基板が、前記第1および第3の基板の前記ダイヤフラムに作用する圧力間の差圧測定のために前記第1の基板と前記第3の基板との間の密閉空間に収容される、請求項2に記載のコンデンサ。
- 前記第1、第2、および第3の基板を取り囲み、それぞれ前記第1および前記第3の基板の前記ダイヤフラムに外圧を流体連通させるための流体的に隔離された第1および第2の流体回路を画定する圧力ルーチングエンクロージャを備える、請求項8に記載のコンデンサ。
- 前記第1および前記第2のコンデンサプレートならびにダイヤフラムをパッケージ応力から隔離するために、前記第1および前記第2の基板を取り囲む応力隔離エンクロージャを備える、請求項2に記載のコンデンサ。
- 前記第1および前記第2の基板が、シリコンからなる、請求項2に記載のコンデンサ。
- 感圧ダイヤフラムを含み、第1のコンデンサプレートを画定する、第1の基板と、
前記第1の基板に装着され、コンデンサを形成するように前記第1のコンデンサプレートと対向する第2のコンデンサプレートを画定する、第2の基板であって、その静電容量が、前記第1のコンデンサプレートと第2のコンデンサプレートとの間の空間を変化させる前記ダイヤフラムに作用する圧力に依存して可変である、第2の基板と、を備え、前記第1および前記第2のコンデンサプレートは、前記ダイヤフラムに圧力が作用する時、前記コンデンサプレートが互いに対して変位するように構成される有効領域を、その間に画定し、前記有効領域が、前記ダイヤフラムよりも面積が大きい、MEMS圧力センサ。 - コンデンサの対向する第1および第2のコンデンサプレートに作用する第1の力を検出し、ここで、前記第1および第2のコンデンサプレートが、互いに対して移動するように構成され、
前記第1のコンデンサプレートと第2のコンデンサプレートとの間の空間を制御し、それによって前記第1の力の振幅と独立してコンデンサの感度を維持するために、前記第1の力に応じて前記第1および前記第2のコンデンサプレートに第2の力を印加すること、を含む、力を測定する方法。 - 前記第2の力を印加することが、前記第1および前記第2のコンデンサプレートに静電引力を印加することを含む、請求項13に記載の力を測定する方法。
- 静電引力を印加することが、前記第1および第2のコンデンサプレートに電圧を印加することを含む、請求項14に記載の力を測定する方法。
- 静電引力を印加することが、前記第1および前記第2のコンデンサプレートとは独立して動作可能な、少なくとも1つの電極に電圧を印加することを含む、請求項14に記載の力を測定する方法。
- 前記第1の力を検出することおよび前記第2の力を印加することが、前記第1のコンデンサプレートと第2のコンデンサプレートとの間の空間を維持するためにクローズド・ループ制御回路を使用することを含む、請求項13に記載の力を測定する方法。
- センサにおいて使用するためのコンデンサの性能をテストする方法であって、
コンデンサの対向する第1および第2のコンデンサプレートに作用する力に変化を適用し、ここで前記第1および前記第2のコンデンサプレートが、印加される力に応じて互いに対して移動するように構成され、
前記コンデンサが適切に機能していることを確認するために、予想される静電容量の変化と比較するために、前記力の変化に応じて前記第1および前記第2のコンデンサプレートを横切る静電容量の変化を測定すること、を含む、テスト方法。 - 力に変化を適用することが、前記第1および第2のコンデンサプレートを一緒により近くに引き寄せるために静電引力を印加することを含む、請求項18に記載のテスト方法。
- 静電引力を印加することが、前記第1および第2のコンデンサプレートを横切る電圧振幅を増加することを含む、請求項19に記載のテスト方法。
- 静電引力を印加することが、前記第1および前記第2のコンデンサプレートとは独立して動作可能な少なくとも1つの電極に対する電圧振幅を増加することを含む、請求項19に記載のテスト方法。
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