[发明专利]具有膜片的微机械构件、用于这种构件的制造方法和用于运行压力传感器的方法有效
| 申请号: | 201780053183.5 | 申请日: | 2017-07-31 |
| 公开(公告)号: | CN109641740B | 公开(公告)日: | 2022-09-27 |
| 发明(设计)人: | J·赖因穆特;H·格鲁茨埃克 | 申请(专利权)人: | 罗伯特·博世有限公司 |
| 主分类号: | B81C1/00 | 分类号: | B81C1/00;G01L9/00;G01L19/06 |
| 代理公司: | 永新专利商标代理有限公司 72002 | 代理人: | 侯鸣慧 |
| 地址: | 德国斯*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 具有 膜片 微机 构件 用于 这种 制造 方法 运行 压力传感器 | ||
1.微机械构件,具有:
保持装置(10),该保持装置具有撑开的膜片(12),该膜片在作用在所述膜片(12)的第一膜片侧(12a)上的压力和作用在所述膜片(12)的第二膜片侧(12b)上的压力相等时以该膜片的初始形状存在并且能够借助所述第一膜片侧(12a)和所述第二膜片侧(12b)之间的压力差从该膜片的初始形状逆着按照所述膜片(12)的膜片弹簧常数产生的膜片反力(Fm)扭曲;和
与所述膜片(12)连接的至少一个致动器电极(18),该致动器电极通过至少一个弹簧(20)与所述保持装置(10)这样连接,使得所述至少一个致动器电极(18)能够借助所述膜片(12)的扭曲从该致动器电极的相应初始位置逆着按照所述至少一个弹簧(20)的至少一个弹簧常数产生的弹簧力(Fs)移位;
其中,总系统弹簧常数能够限定为所述膜片(12)的所述膜片弹簧常数和唯一一个弹簧的弹簧常数或所有弹簧(20)的总弹簧常数的和,通过所述弹簧使所述至少一个致动器电极(18)与所述保持装置(10)连接,
其特征在于,
所述唯一一个弹簧的所述弹簧常数或所有弹簧(20)的所述总弹簧常数为所述总系统弹簧常数的至少5%,通过所述弹簧使所述至少一个致动器电极(18)与所述保持装置(10)连接。
2.根据权利要求1所述的微机械构件,其中,唯一一个弹簧的所述弹簧常数或者所有弹簧(20)的所述总弹簧常数为所述总系统弹簧常数的至少50%,通过所述弹簧使所述至少一个致动器电极(18)与所述保持装置(10)连接。
3.根据权利要求1或2所述的微机械构件,其中,所述至少一个致动器电极(18)能够借助所述膜片(12)的扭曲从该致动器电极的相应初始位置沿着和/或平行于与所述膜片(12)垂直相交的轴线(22)逆着按照所述至少一个弹簧(20)的所述至少一个弹簧常数产生的所述弹簧力(Fs)移位。
4.根据前述权利要求中任一项所述的微机械构件,其中,所述至少一个弹簧(20)是至少一个U形的弹簧(20)和/或至少一个曲折形的弹簧,通过所述弹簧使所述至少一个致动器电极(18)与所述保持装置(10)连接。
5.根据前述权利要求中任一项所述的微机械构件,其中,所述至少一个致动器电极(18)通过作为所述至少一个弹簧(20)的刚好四个弹簧(20)与所述保持装置(10)连接。
6.根据权利要求5所述的微机械构件,其中,所述刚好四个弹簧(20)关于第一对称平面(30)并且关于垂直于所述第一对称平面(30)定向的第二对称平面(32)镜像对称地构造。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的微机械构件,其中,所述至少一个致动器电极通过作为所述至少一个弹簧(20)的刚好三个弹簧与所述保持装置(10)连接。
8.根据权利要求7所述的微机械构件,其中,所述刚好三个弹簧以相对彼此旋转120°的方式旋转对称地构造。
9.麦克风,具有根据前述权利要求中任一项所述的微机械构件。
10.压力传感器,具有根据权利要求1至8中任一项所述的微机械构件。
11.根据权利要求10所述的压力传感器,其中,所述压力传感器具有至少一个定子电极(22a、22b),该定子电极这样布置在所述保持装置(10)上和/或相对于所述保持装置(10)布置,使得在所述膜片(12)扭曲时阻止所述至少一个定子电极(22a、22b)关于所述保持装置(10)的相对运动,并且其中,所述压力传感器包括分析处理装置,该分析处理装置设计用于,在考虑关于存在于所述至少一个致动器电极(18)和所述至少一个定子电极(22a、22b)之间的至少一个电容的至少一个信号的情况下并且在考虑所述至少一个弹簧(20)的所述至少一个弹簧常数的情况下确定并输出关于所述第一膜片侧(12a)和所述第二膜片侧(12b)之间的压力差的输出值。
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