專利名稱：微型機(jī)械構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微型機(jī)械構(gòu)件，相對(duì)已知解決方案其工作穩(wěn)定性 得以提高。這種構(gòu)件涉及傳感器或兩極反應(yīng)物，在這些傳感器或兩極 反應(yīng)物中可擺動(dòng)件至少在一維中擺動(dòng)。這種擺動(dòng)可以是移動(dòng)、傾斜或 圍繞著轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的擺動(dòng)。
背景技術(shù)：
通常是基于一種電力作用驅(qū)動(dòng)這種運(yùn)動(dòng)。
通過(guò)構(gòu)造一種基層來(lái)利用這種基層構(gòu)成這種微型機(jī)械構(gòu)件的主 要零件。從上表面起，在基層中設(shè)置凹槽，這種基層在最終的構(gòu)件上 形成一個(gè)總的厚度并可以構(gòu)成貫通的凹槽。
通過(guò)這樣一種構(gòu)造，就可以構(gòu)成與彈簧固定在一起的可擺動(dòng)件、 框架體和必要的其他零件，例如指狀電極。
在EP 1 123 526 Bl中公開了 一種用于連續(xù)偏轉(zhuǎn)電磁輻射的兩極 反應(yīng)物，其中尤其涉及了如何驅(qū)動(dòng)這種兩極反應(yīng)物。
可以象已經(jīng)描述的那樣，在一個(gè)可擺動(dòng)件或一個(gè)框架體上設(shè)置指 狀電極，這些指狀電極相互相嵌地設(shè)置并且被制成梳子狀。由此可以 提高在一個(gè)零件偏轉(zhuǎn)時(shí)的作用力。圖1中表示了一個(gè)這樣的實(shí)施例。
但是，這種微型構(gòu)件的編織品結(jié)構(gòu)還是有問(wèn)題，即損害了功能并 導(dǎo)致構(gòu)件的損壞。
框架體和可擺動(dòng)件被設(shè)置成在不同的電動(dòng)勢(shì)下發(fā)生偏轉(zhuǎn)。為此， 它們必須是相互電絕緣的。但是非正常使用可能導(dǎo)致電位差過(guò)大且具 有不同電動(dòng)勢(shì)的區(qū)域或零件處于接觸狀態(tài)，這將導(dǎo)致伴隨著可預(yù)見惡 果的電短路。
通過(guò)在微型機(jī)械構(gòu)件上作用很高的機(jī)械加速度，這種接觸可能有
條件地機(jī)械地出現(xiàn)。
由此，可能在斷路狀態(tài)下在零件上，尤其是指狀電極上引起損壞 或破壞。
但是，微型機(jī)械構(gòu)件的零件還可能相互粘結(jié)，即所謂"sticking" (粘結(jié))。其結(jié)果就是導(dǎo)致電短路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種微型機(jī)械構(gòu)件，尤其是在電壓升高和 其他外界干擾的情況下該構(gòu)件提供更高的工作穩(wěn)定性。
根據(jù)本發(fā)明該目的由一個(gè)微型機(jī)械構(gòu)件實(shí)現(xiàn)，其中，通過(guò)至少一 個(gè)彈簧將一個(gè)可擺動(dòng)件保持在一個(gè)框架體上，帶彈簧的可擺動(dòng)件通過(guò)
所設(shè)置的凹槽和一個(gè)電絕緣體與框架體機(jī)械且電隔離，在框架體和具 有彈簧的可擺動(dòng)件之間有一個(gè)電壓，其特征在于，在這樣的區(qū)域之間
構(gòu)成位移限制元件，所述區(qū)域具有相同電動(dòng)勢(shì)或在與這樣的區(qū)域接觸 時(shí)產(chǎn)生一個(gè)可以忽略的電流。
本發(fā)明的有益的構(gòu)造和進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)包括:具有凹槽的位移限制 元件被設(shè)置成，其凹槽的縫隙尺寸小于可擺動(dòng)件和框架體之間的其他 凹槽的縫隙尺寸。在可擺動(dòng)件的外側(cè)以及框架體上與之互補(bǔ)的外側(cè)i殳 置相互嵌入的指狀電極，這些指狀電極通過(guò)凹槽相互分開。將指狀電 極彼此分開的凹槽具有大于位移限制元件的凹槽的縫隙尺寸。在框架 體設(shè)置一個(gè)與之電絕緣的附加電樞，該附加電樞與設(shè)置在可擺動(dòng)件上 的止擋構(gòu)成個(gè)位移限制件。至少沿軸線方向在附加電樞和止擋之間保 持一個(gè)小于其他凹槽的縫隙尺寸。構(gòu)成位移限制元件的凹槽相對(duì)彈簧 的縱軸傾斜一個(gè)角度設(shè)置。在位移限制元件上的處于接觸狀態(tài)的區(qū)域 中形成一個(gè)高電阻連接。高電阻連接由在此處的、不導(dǎo)電或電阻非常 高的材料構(gòu)成的層組成。距離彈簧的距離增加的、構(gòu)成位移限制元件 的凹槽具有逐漸減小的縫隙尺寸。彈簧在框架體的方向上匯入電樞， 電樞通過(guò)一個(gè)絕緣件相對(duì)框架體電絕緣。附加電樞通過(guò)一個(gè)絕緣件相 對(duì)框架體電絕緣。絕緣體由一個(gè)敞開的凹槽構(gòu)成。在電樞和/或附加電
樞和框架體之間通過(guò)至少部分填滿 一個(gè)凹槽由絕緣材料構(gòu)成絕緣體。 附加電樞連接在可擺動(dòng)件的電動(dòng)勢(shì)上。利用 一個(gè)位移限制元件凹槽在 可擺動(dòng)件上形成一個(gè)止擋。位移限制元件設(shè)置在彈簧和/或指狀電極區(qū) 域中。相對(duì)彈簧的縱軸線方向?qū)ΨQ地設(shè)置。
根據(jù)已知的微型機(jī)械構(gòu)件，可擺動(dòng)件至少由 一 個(gè)彈簧固定在 一 個(gè) 框架體上。這個(gè)彈簧可以根據(jù)使用要求是一個(gè)撓曲梁或一個(gè)扭簧。
但通常采用兩個(gè)這種彈簧，這些彈簧設(shè)置在一個(gè)公共軸上并相對(duì) 地設(shè)在擺動(dòng)件上。
一個(gè)構(gòu)件的框架體相對(duì)其他零件電絕緣，從而在框架體上有一個(gè) 電動(dòng)勢(shì)而至少在可擺動(dòng)件上有一個(gè)與之不同電動(dòng)勢(shì)。
如同EP 1 123 526 Bl中所描述的那樣， 一個(gè)零件會(huì)由于靜電力而偏轉(zhuǎn)。
由于在整個(gè)厚度上布設(shè)凹槽，構(gòu)成了單個(gè)零件并由此實(shí)現(xiàn)其各種 功能。
這就導(dǎo)致了一種機(jī)械分離和一種對(duì)受不同電動(dòng)勢(shì)沖擊的零件的 電絕緣。
可以局部地并再附加利用一種絕緣體來(lái)實(shí)現(xiàn)電絕緣。其中，凹槽 至少部分地或局部地由 一 種電絕緣材料充填。
但是根據(jù)本發(fā)明，在一種優(yōu)選實(shí)施例中，將位移限制元件設(shè)在具 有相同電動(dòng)勢(shì)的區(qū)域之間。這種位移限制元件阻止可擺動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)， 這種運(yùn)動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致一個(gè)構(gòu)件的具有不同電壓的零件/區(qū)域的不必要 的直接接觸或由于較高的加速度產(chǎn)生的力所導(dǎo)致的機(jī)械損壞。
應(yīng)該對(duì)位移限制元件這樣設(shè)置、安置以及確定其尺寸，即在出現(xiàn) 接觸時(shí)不會(huì)出現(xiàn)接觸面焊接。其中，在其他面積(例如指狀電極的、 可擺動(dòng)件的面積)上的預(yù)留間隔大到在接觸到位移限制元件時(shí)也不會(huì) 產(chǎn)生電火花。
也存在這樣的可能性，即在具有不同電動(dòng)勢(shì)的區(qū)域中設(shè)置位移限 制元件。當(dāng)這些區(qū)域非?？拷灾劣诔霈F(xiàn)接觸的時(shí)候，也僅僅只有一 種可以忽略的、不會(huì)對(duì)構(gòu)件構(gòu)成任何損壞的電流?？梢岳镁哂泻芨?br> 電阻的連接這樣限制由于這種接觸所產(chǎn)生的電流，即所出現(xiàn)的電流不 會(huì)導(dǎo)致材料軟化，尤其是不會(huì)在接觸部位形成焊接。為了達(dá)到高電阻， 可以用摻雜質(zhì)很少的材料構(gòu)成這種區(qū)域。它們可以是框架體上的 一部 分。但也可以例如用多聚硅或不摻雜質(zhì)的硅以設(shè)定的結(jié)構(gòu)構(gòu)成一種適 宜的層。
為了形成高電阻連接，可以對(duì)各個(gè)接觸面局部地涂覆一層不導(dǎo)電 的或?qū)щ姴畹谋?。所述接觸面由相對(duì)設(shè)置的壁的側(cè)壁構(gòu)成，所述不 導(dǎo)電或?qū)щ姴畹谋佑刹粚?dǎo)電或電阻非常高的材料(例如氧化硅或氮 化硅)構(gòu)成。
位移限制元件最好具有凹槽，這些凹槽的縫隙尺寸比其他設(shè)在可 擺動(dòng)件和框架體之間的凹槽小。這種凹槽也比其他凹槽細(xì)小。在不允 許的運(yùn)動(dòng)時(shí)，僅僅是一個(gè)構(gòu)件的一些零件相互碰撞，這些零件具有相 同的電動(dòng)勢(shì)并且通常也是機(jī)械穩(wěn)定的。
可以這樣選擇用于位移限制元件的凹槽的布置和取向，即可以在 一個(gè)或多個(gè)軸向方向上限制運(yùn)動(dòng)。
構(gòu)成位移限制元件的凹槽指向垂直于限制位移方向的軸向方向。 相互垂直地或相對(duì)彈簧縱軸傾斜一個(gè)角度地排布更多這樣的凹槽。利 用上述兩種變換可以在很多軸向方向上實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)的限制。
本發(fā)明同樣可以用于具有指狀電極的微型機(jī)械構(gòu)件的實(shí)施例。其 中，凹槽應(yīng)該在可擺動(dòng)件和框架體上在指狀電極的區(qū)域中具有較大的 縫隙尺寸。
但是，在這些區(qū)域中，最好是在框架體上還可以設(shè)置一個(gè)電絕緣 的附加電樞?？梢岳迷O(shè)置在可擺動(dòng)件上的止擋構(gòu)成一個(gè)位移限制元 件。此時(shí)，至少在一個(gè)軸向方向上在附加電樞和止擋之間的縫隙尺寸 小于這種情況下其他凹槽的縫隙尺寸。這樣就可以避免可擺動(dòng)件和框 架體的指狀電極相互碰撞。
還可以在許多軸線上設(shè)置構(gòu)成位移限制元件的凹槽，這些凹槽相 對(duì) 一 個(gè)或多個(gè)彈簧的縱軸的間距是不同。與相鄰設(shè)置的這種凹槽相 比，這種凹槽的縫隙尺寸隨著相對(duì)縱軸距離的增加而變大。
也可以選擇使縫隙尺寸逐漸變小。
但是，也可以這樣設(shè)置位移限制元件的凹槽，即當(dāng)各個(gè)可擺動(dòng)件 在不需要的運(yùn)動(dòng)時(shí)已經(jīng)經(jīng)過(guò)了一定的路程或者相對(duì)構(gòu)件傾斜了一定 角度的時(shí)候，位移限制元件的凹槽的縫隙尺寸是足夠小。
類似地在可擺動(dòng)件的各種不需要的運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)狀態(tài)時(shí)就是這種 情況。各個(gè)運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)的作用由單獨(dú)的或多個(gè)凹槽來(lái)實(shí)現(xiàn)并且共同作 用限制位移。當(dāng)出現(xiàn)這種狀態(tài)的時(shí)候，這種凹槽的縫隙尺寸小于構(gòu)件 的其他凹槽的縫隙尺寸。
具體細(xì)節(jié)應(yīng)參見結(jié)合附圖4對(duì)一個(gè)實(shí)施例的描述。 利用這種通過(guò)對(duì)基層的構(gòu)制而形成的凹槽還可以在一個(gè)彈簧處 構(gòu)成一個(gè)電樞，彈簧沿框架體方向伸入電樞中并且電樞構(gòu)成對(duì)彈簧的 支承/加緊。如前所述， 一個(gè)這樣的電樞相對(duì)框架體電絕緣。
由于這種電樞是通過(guò)彈簧與可擺動(dòng)件相連的，所以也具有相同的 電動(dòng)勢(shì)。
對(duì)于設(shè)在框架體上的附加電樞而言這并非易事。但是，就像可擺 動(dòng)件那樣，這種電樞可以通過(guò)一種附加的接觸而連接到相同的電動(dòng)勢(shì) 上，/人而避免電4豆3各。
利用相距縱軸線一段距離并指向與之偏離的方向的凹槽可以構(gòu) 成止擋，就位移限定功能而言，這種止擋具有足夠的強(qiáng)度。
這種微型機(jī)械構(gòu)件最好相對(duì)彈簧的縱軸線至少基本上對(duì)稱。
可以將基層用于微型機(jī)械構(gòu)件，這種基層是不導(dǎo)電的并且采用摻 雜或具有導(dǎo)電不好的材料的涂層而局部導(dǎo)電。但是，也可以使用導(dǎo)電 的基層生產(chǎn)構(gòu)件。例如使用硅來(lái)生產(chǎn)。


下面將結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。其中
圖1表示一個(gè)根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的微型機(jī)械構(gòu)件的實(shí)施例；
圖2表示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的微型機(jī)械構(gòu)件的實(shí)施例；
圖3表示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的微型機(jī)械構(gòu)件的實(shí)施例，該微型構(gòu)件
的指狀電極區(qū)域中設(shè)有附加電樞和止擋；
圖4表示一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的具有許多相對(duì)彈簧縱軸線以不同距離 設(shè)置的位移限制元件的實(shí)施例。
具體實(shí)施例
在圖1所示的微型機(jī)械構(gòu)件的實(shí)施例中，通過(guò)兩個(gè)作為懸掛的彈 簧2固定可擺動(dòng)件1。這些零件由單晶硅層構(gòu)成。最好采用這樣一種 具有在絕緣體上粘覆的硅(BSOI)的實(shí)施方式。而為了生產(chǎn)，所述絕 緣體呈盤狀。在此，附圖所示的上層是硅，這層硅由硅氧化物層與下 硅層分開。下硅層可以在除框架體9的范圍之外被除去，下硅層在框 架體9處提高了機(jī)械強(qiáng)度。
可擺動(dòng)件1與彈簧2連接。彈簧2逐漸地變?yōu)殡姌?。通過(guò)絕緣 體4使電樞3與框架體9電絕緣，但同時(shí)機(jī)械連接。在制造的時(shí)候， 可以在上硅層中腐蝕出 一個(gè)凹槽。腐蝕是有選擇地進(jìn)行的并且在埋入 的氧化物層4處停止。埋入的氧化物層在用于機(jī)械元件的上層和下層 之間形成一個(gè)中間層。
用氧化物層填充一個(gè)凹槽。這時(shí)，凹槽將不會(huì)貫穿整個(gè)厚度，而 是被設(shè)置成一個(gè)槽形的凹陷。填充氧化物，直至在可擺動(dòng)件l，彈簧 2和電樞3與框架體9之間沒(méi)有導(dǎo)電連^:為止。
在沒(méi)有示出的實(shí)施形式中，可擺動(dòng)件1和框架體9單獨(dú)電連接并 連接在一個(gè)電源上。這樣，可擺動(dòng)件l上是正電壓，框架體9上是負(fù) 電壓，或者反過(guò)來(lái)。
在可擺動(dòng)件1和框架體9上，利用迂回曲折形結(jié)構(gòu)的凹槽5在構(gòu) 件的相對(duì)的兩側(cè)上形成指狀電極6和7。指狀電極6和7也具有各自 的電動(dòng)勢(shì)，這種電動(dòng)勢(shì)用于驅(qū)動(dòng)可擺動(dòng)件1的偏轉(zhuǎn)。
在完全對(duì)稱并忽略全部外界力和一個(gè)構(gòu)件的分子熱運(yùn)動(dòng)(Brown 分子運(yùn)動(dòng))的情況下，理論上電位差可以任意地大，而所產(chǎn)生的靜電 力不會(huì)造成指狀電極6和7相互吸引、相互接觸和短路。但是從制造 的角度講完全對(duì)稱是不可能的，因此在增大的電壓差作用下可擺動(dòng)件
1總是要偏轉(zhuǎn)。通過(guò)預(yù)變形由彈簧2產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的復(fù)位力。當(dāng)靜電 力很高超過(guò)彈簧2的機(jī)械復(fù)位力的時(shí)候，會(huì)使指狀電極6和7在橫向 方向上彼此相向地被加速并相遇。指狀電極6和7可能斷裂、損壞或 被破壞。除此之外，還會(huì)導(dǎo)致電短路和/或電火花，這些都將導(dǎo)致電子 和電氣元件進(jìn)一 步的損壞或破壞。
由于粘接力，可以將指狀電極6和7在沒(méi)有電動(dòng)勢(shì)差的情況下直 接固定在一起或干脆焊接在一起，構(gòu)件由此喪失其功能。
但是，也可以由于其他的力導(dǎo)致這種不良結(jié)果。由于撞擊或其他 突然的運(yùn)動(dòng)會(huì)使構(gòu)件相應(yīng)地加速，由此而導(dǎo)致的力也會(huì)超出彈簧力， 這將導(dǎo)致可擺動(dòng)件1帶著設(shè)置于其上的其他零件或元件運(yùn)動(dòng)或偏轉(zhuǎn)。 如現(xiàn)有技術(shù)所公開的那樣，在松開的時(shí)候，就會(huì)由于可擺動(dòng)件l或零 件的運(yùn)動(dòng)或偏轉(zhuǎn)而導(dǎo)致短路。
但根據(jù)本發(fā)明是可以實(shí)現(xiàn)的。
圖2表示了一個(gè)實(shí)施例，其結(jié)構(gòu)與圖1所示實(shí)施例類似，因此部 分省略相應(yīng)的說(shuō)明并僅僅考慮與本發(fā)明相關(guān)的部分。
顯然，除凹槽5， 8, 10和11之外還i殳有凹槽13和14。通過(guò)凹 槽13和14的排布和指向，在可擺動(dòng)件1上各個(gè)角部區(qū)域中形成止擋 12。與其它凹槽5， 8， 10和11相比，凹槽13和14的縫隙尺寸比4交 小。在可擺動(dòng)件1超過(guò)一定量的運(yùn)動(dòng)/擺動(dòng)時(shí)，由凹槽13和14分開的 端面就會(huì)相互碰撞，從而可以避免在不同電動(dòng)勢(shì)下其他零件或區(qū)域相 互危險(xiǎn)地靠近。這尤其適于避免指狀電極6和7相接觸。
在任意一個(gè)彈簧2處可以面對(duì)面地設(shè)置多個(gè)這種構(gòu)成位移限制元 件的凹槽13和14，盡管附圖標(biāo)號(hào)僅僅指示了兩個(gè)這樣的凹槽13和 14。
凹槽13和14的結(jié)構(gòu)以及由此形成的止擋12的結(jié)構(gòu)可以避免在 較高的加速度和由此產(chǎn)生的力的作用下出現(xiàn)損壞或破壞。同樣可以避 免附著力(粘結(jié)的)。
這樣選4奪凹槽13和14和止擋12的尺寸，即在可擺動(dòng)件1以最 大振幅擺動(dòng)的時(shí)候，可以限制位移。當(dāng)垂直于結(jié)構(gòu)件平面?zhèn)认驍[動(dòng)時(shí)，
在止擋12區(qū)域中的厚度應(yīng)大于最大擺動(dòng)幅度。這種預(yù)留的縫隙(例 如在指狀電極處)還應(yīng)該根據(jù)接觸面的"抵靠，，而足夠大，以避免電 火花放電。此時(shí)，對(duì)應(yīng)各個(gè)電壓考慮各個(gè)所需的縫隙寬度。
假如，為了制造還對(duì)上表面進(jìn)行已知的硅深腐蝕處理并由此而形 成敞開的、寬度和縫隙尺寸稍稍不同的凹槽，則可擺動(dòng)件l在構(gòu)件平 面內(nèi)垂直于彈簧2的延展大于在彈簧2方向上的延展。這樣，在可擺 動(dòng)件1圍繞著一個(gè)垂直于構(gòu)件平面并從其中心穿過(guò)的軸線擺動(dòng)時(shí)，就 會(huì)導(dǎo)致指狀電極6和7依然靠的太近或干脆接觸上了 。
根據(jù)圖3所示的本發(fā)明的實(shí)施例可以消除這種缺點(diǎn)。
其中，在可擺動(dòng)件1上的指狀電極6上設(shè)置至少一個(gè)止擋17 (圖 3中是兩個(gè)止擋17)。這種指狀電極呈十字狀。這個(gè)具有止擋17的 指狀電極由附加電樞15的兩個(gè)指狀電極從兩側(cè)包圍。附加電樞15與 框架體9連接，與之固定并電絕緣。如已經(jīng)說(shuō)明過(guò)的那樣，與圖2所 示的情況類似，還是用電絕緣材料填充凹槽16形成絕緣體4。附加電 樞15最好連接在與可擺動(dòng)件1相同的電動(dòng)勢(shì)上。
假如可擺動(dòng)件1與彈簧2的縱軸平行、傾斜一個(gè)角度或與之垂直 地運(yùn)動(dòng)，指狀電極將在附加電樞15處與止擋17相碰，因?yàn)槠淇p隙尺 寸小于另外的凹槽5， 8, 10和11的寬度或縫隙尺寸。
止擋17和附加電樞15的零件和指狀電極也可以大于指狀電才及6 和7的尺寸。
這將克服已經(jīng)多次提到的缺點(diǎn)。
在一些情況下，為了實(shí)現(xiàn)所希望的作用，只要一個(gè)對(duì)這樣的止擋 17和附加電樞15的位移限制就足夠了。但是圖4所示具有附加凹槽 13和14的實(shí)施例比其他位移限制元件更耐用且更安全。
圖4所示實(shí)施例由比上述實(shí)施例更厚的基層構(gòu)成。圍繞彈簧2設(shè) 置的凹槽11比較寬，并且具有比作為位移限制元件的、帶止擋的凹 槽18, 19和20大的縫隙尺寸。其中，凹槽18至20被設(shè)置成隨著 相對(duì)彈簧2縱軸距離的增加以比較小的縫隙尺寸逐步變窄。
在有一個(gè)外界作用的加速度的情況下，且該加速度具有一個(gè)在構(gòu)件平面內(nèi)垂直于彈簧2的矢量的情況下，由凹槽構(gòu)成的止擋20首先 起作用，并限制可擺動(dòng)件1的運(yùn)動(dòng)的可復(fù)位的位移。
與之相反，假如可擺動(dòng)件1振蕩并圍繞著彈簧2的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，則 由凹槽構(gòu)成的止擋20將失去作用，因?yàn)楫?dāng)可擺動(dòng)件1以比較大的振 幅擺動(dòng)的時(shí)候在這個(gè)區(qū)域中的不可能有機(jī)械接觸。但是，這個(gè)可以由 設(shè)置在彈簧2的旋轉(zhuǎn)軸線(該軸線通常與其縱軸線重合)附近的、由 凹槽形成的止擋19和18實(shí)現(xiàn)。
考慮到凹槽在構(gòu)件上的布置，就應(yīng)用而言，各個(gè)用于位移限制元 件的具有選定縫隙尺寸的凹槽的結(jié)構(gòu)都適合于構(gòu)件的使用功能。
圍繞彈簧的凹槽應(yīng)該總是比位移限制元件旁的凹槽寬。在作用有 加速度的(例如在沖擊或內(nèi)部靜電)情況下，薄的、脆弱的彈簧不承 受沖擊栽荷，因?yàn)椴粫?huì)出現(xiàn)機(jī)械接觸。這樣，可以提高機(jī)械可靠性。
縫隙寬度也需考慮，從而保證彈簧在扭轉(zhuǎn)的時(shí)候是安全的，因?yàn)?彈簧橫截面是棱柱形的，并因而在一些位置上在橫向上寬一些。
權(quán)利要求
1.微型機(jī)械構(gòu)件，其中通過(guò)至少一個(gè)彈簧將一個(gè)可擺動(dòng)件保持在一個(gè)框架體上，帶彈簧的可擺動(dòng)件通過(guò)所設(shè)置的凹槽和一個(gè)電絕緣體與框架體機(jī)械且電隔離，在框架體和具有彈簧的可擺動(dòng)件之間有一個(gè)電壓，其特征在于，在這樣的區(qū)域之間構(gòu)成位移限制元件(13，14，17，18，19，20)，所述區(qū)域具有相同電動(dòng)勢(shì)或在與這樣的區(qū)域接觸時(shí)產(chǎn)生一個(gè)可以忽略的電流。
2. 如權(quán)利要求1所述的構(gòu)件，其特征在于，具有凹槽的位移限 制元件(13, 14, 18, 19, 20):帔設(shè)置成，其凹槽的縫隙尺寸小于可 擺動(dòng)件(1 )和框架體(9)之間的其他凹槽(5, 8, ll)的縫隙尺寸。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的構(gòu)件，其特征在于，在可擺動(dòng)件(1 ) 的外側(cè)以及框架體(9)上與之互補(bǔ)的外側(cè)設(shè)置相互嵌入的指狀電極(6和7),這些指狀電極通過(guò)凹槽(5)相互分開。
4. 如權(quán)利要求3所述的構(gòu)件，其特征在于，將指狀電極(6和7) 彼此分開的凹槽(5)具有大于位移限制元件的凹槽(13, 14, 18, 19， 20)的縫隙尺寸。
5. 如前述權(quán)利要求之一所述的構(gòu)件，其特征在于，在框架體(9) 設(shè)置一個(gè)與之電絕緣的附加電樞(15),該附加電樞與設(shè)置在可擺動(dòng) 件(1)上的止擋(17)構(gòu)成個(gè)位移限制件。
6. 如權(quán)利要求5所述的構(gòu)件，其特征在于，至少沿軸線方向在 附加電樞(15)和止擋(17)之間保持一個(gè)小于其他凹槽(5, 8， 11) 的縫隙尺寸。
7. 如前述權(quán)利要求之一所述的構(gòu)件，其特征在于，構(gòu)成位移限 制元件的凹槽相對(duì)彈簧(2)的縱軸傾斜一個(gè)角度設(shè)置。
8. 如前述權(quán)利要求之一所述的構(gòu)件，其特征在于，在位移限制 元件(13, 14， 18, 19， 20)上的處于接觸狀態(tài)的區(qū)域中形成一個(gè)高 電阻連接。
9. 如前述權(quán)利要求之一所述的構(gòu)件，其特征在于，高電阻連接 由在此處的、不導(dǎo)電或電阻非常高的材料構(gòu)成的層組成。
10. 如前述權(quán)利要求之一所述的構(gòu)件，其特征在于，距離彈簧的 距離增加的、構(gòu)成位移限制元件的凹槽(18, 19, 20)具有逐漸減小 的縫隙尺寸。
11. 如前述權(quán)利要求之一所述的構(gòu)件，其特征在于，彈簧(2) 在框架體(9)的方向上匯入電樞(3)，電樞通過(guò)一個(gè)絕緣件(4) 相對(duì)框架體(9)電絕緣。
12. 如前述權(quán)利要求之一所述的構(gòu)件，其特征在于，附加電樞通 過(guò)一個(gè)絕緣件(4)相對(duì)框架體(9)電絕緣。
13. 如權(quán)利要求11或12所述的構(gòu)件，其特征在于，絕緣體由一 個(gè)敞開的凹槽構(gòu)成。
14. 如權(quán)利要求11或12所述的構(gòu)件，其特征在于，在電樞(3) 和/或附加電樞和框架體(9)之間通過(guò)至少部分填滿一個(gè)凹槽由絕緣 材料構(gòu)成絕緣體(4)。
15. 如權(quán)利要求11或14所述的構(gòu)件，其特征在于，附加電樞(15) 連接在可擺動(dòng)件(l)的電動(dòng)勢(shì)上。
16. 如前述權(quán)利要求之一所述的構(gòu)件，其特征在于，利用一個(gè)位 移限制元件凹槽(13， 14)在可擺動(dòng)件(1 )上形成一個(gè)止擋(10)。
17. 如前述權(quán)利要求之一所述的構(gòu)件，其特征在于，位移限制元 件設(shè)置在彈簧(2)和/或指狀電極(6， 7)區(qū)域中。
18. 如前述權(quán)利要求之一所述的構(gòu)件，其特征在于，相對(duì)彈簧(2) 的縱軸線方向?qū)ΨQ地設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微型機(jī)械構(gòu)件，相對(duì)已知解決方案其工作穩(wěn)定性得以提高。這種構(gòu)件涉及傳感器或兩極反應(yīng)物，在這些傳感器或兩極反應(yīng)物中可擺動(dòng)件至少在一維中擺動(dòng)。本發(fā)明的目的在于提供一種微型機(jī)械構(gòu)件，尤其是在電壓升高和其他外界干擾的情況下該構(gòu)件提供更高的工作穩(wěn)定性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明提供一種微型機(jī)械構(gòu)件，其中通過(guò)至少一個(gè)彈簧將一個(gè)可擺動(dòng)件保持在一個(gè)框架體上，帶彈簧的可擺動(dòng)件通過(guò)所設(shè)置的凹槽和一個(gè)電絕緣體與框架體機(jī)械且電隔離，在框架體和具有彈簧的可擺動(dòng)件之間有一個(gè)電壓，其特征在于，在這樣的區(qū)域之間構(gòu)成位移限制元件，所述區(qū)域具有相同電動(dòng)勢(shì)或在與這樣的區(qū)域接觸時(shí)產(chǎn)生一個(gè)可以忽略的電流。
文檔編號(hào)G02B26/08GK101112967SQ20071012982
公開日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2007年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月28日
發(fā)明者亞歷山大·沃爾特, 哈拉爾德·申克 申請(qǐng)人:弗蘭霍菲爾運(yùn)輸應(yīng)用研究公司