微机械结构元件和用于微机械结构元件的相应检查方法技术

技术编号:11175852 阅读:102 留言:0更新日期:2015-03-20 05:06
本发明专利技术提供了一种微机械结构元件和一种用于微机械结构元件的相应检查方法。微机械结构元件包括:至少一个第一区域(1),所述至少一个第一区域通过一弹簧装置(2a)与一第二区域(100)弹性连接;一布置在所述弹簧装置(2a)中和/或上的电阻装置(R;R1;R″;R″';R1、R2、R0),所述电阻装置能够在所述弹簧装置(2a、2b;2a'、2a″、2b'、2b″;22-25)损坏时至少部分被中断;一检测装置(50;50'),所述检测装置与所述电阻装置(R)电连接,用于检测所述电阻装置(R;R1;R″;R″';R1、R2、R0)的中断和用于产生相应的检测信号(S)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微机械结构元件和一种用于微机械结构元件的相应检查方法。
技术介绍
虽然原理上可以应用到任意的微机械结构元件上,但是本专利技术和本专利技术基于的问题关于MEMS (微机电系统)微反射镜装置来阐释。 DE 10 2008 000 030 Al公开了一种用于微机械静电调节装置的制造方法和相应的微机械静电调节装置,其中,反射镜元件通过弹簧安置到一固定区域上。 MEMS微反射镜可能在运行中或在过载时经历裂缝和/或断裂形式的损坏。这样的损坏可以引发对于人类和机器的安全性上重要的问题,如果这些损坏不能被及时识别的话。 为了预防这类危险而提出:设置一监控方法,用于探测这类MEMS微反射镜装置的损坏。 例如,在MEMS微反射镜装置或另外的MEMS结构如致动器或传感器的情况下,在总模块中装入光学监控单元。在此,通过能运动的MEMS结构反射的光射线的改变可以通过光电二级管被接收。在损坏情况下识别出光电二极管上的信号改变并且这些信号改变被传递给一监控专用集成电路。该专用集成电路然后引起光源、例如激光源的紧急断开或断开。 当所述微机械结构元件包含形式为压阻式桥电路的一探测部件时,根据本专利技术的电阻装置可以通过如下方式来实现,即,所述探测部件在微机械结构元件的敏感部位上导向,它在该敏感部位损坏时中断。在该情况下,损坏情况通过探测信号、例如桥输出电压的失效而直接能察觉到。
技术实现思路
本专利技术提供了一种根据权利要求1所述的微机械结构元件和一种根据权利要求11所述的用于微机械结构元件的相应检查方法。 优选的改进方案是从属权利要求的主题。 专利技术优点 基于本专利技术的构思在于沿着微机械结构元件的一敏感的弹簧布置一电阻装置,所述电阻装置例如是植入的压阻电阻或施加的金属电阻的形式。 金属电阻例如可以由铜、铝或另外的金属合金制成。也可以是硅化(salizidierter)电阻、多晶硅导体线路电阻或由微机械结构元件的弹簧装置上的外延(epitaktisch)沉积的多晶娃制成的电阻。 在弹簧装置的损坏情况,例如断裂或裂缝时,施加在电阻装置上的电压或穿过其流动的电流剧烈变化。所述电流或电压变化可以利用电流测量装置或电压测量装置来接收。相应的检测信号可以被继续导引到一专用集成电路上,用于触发光源的紧急断开或用于断开光源。 根据本专利技术的电阻装置的使用相对于本身公知的评价电路的主要优点是断裂探测的速度,所述本身公知的评价电路评价光学信号的时间上的变化,以便通过分析例如频率部分的变化推断出故障。另一优点是在整个过程中的简单可实现性。 根据一优选的实施方式,所述第一区域是一固定区域并且所述第二区域是一能弹性偏移的反射镜区域。 根据另一优选的实施方式,所述第一区域是一能弹性偏移的驱动区域并且所述第二区域是一能弹性偏移的反射镜区域。 根据另一优选的实施方式,所述电阻装置在所述第一区域上延伸,从而使得所述电阻装置也能够在所述第一区域损坏时中断。因此也可以连续地监控所述第一区域。 根据另一优选的实施方式,所述电阻装置蛇形地在所述第一区域上导向。这使监控区域变大。 根据另一优选的实施方式,所述电阻装置在所述第一区域上与所述检测装置连接。 根据另一优选的实施方式设置所述检测装置用于通过所述电阻装置执行温度检测。由此,所述电阻装置也可以同时使用作为集成在芯片中的温度传感器元件。在此情况下使用温度系数(Temperaturkoeffizient)用于温度测量。在此要注意:被施加的金属电阻的温度系数一般明显小于扩散进的压阻电阻的温度系数。 根据另一优选的实施方式设置所述检测装置用于通过所述电阻装置执行光强度测量。由此,所述电阻装置也可以同时使用作为集成在芯片中的光传感器元件。在此情况下使用了掺杂的半导体的光电效应。在此要注意的是:施加的金属电阻不显示光电效应。 根据另一优选的实施方式,所述弹簧装置具有第一区段和第二区段,并且其中,所述电阻装置在所述第一区段和所述第二区段中不同地构造并且以如下方式与所述检测装置接线,即,所述检测装置在所述第一区段中的所述电阻装置中断时提供第一检测信号并且在第二区段中的电阻装置中断时提供与第一检测信号不同的第二检测信号。因此可以给出局部的失效分析或失效警告。 根据另一优选的实施方式,所述检测装置设计用于:将所述检测信号无线地向外传递,尤其是传递到一移动电话上。故障从检测装置的转达可以无线地进行,例如为了在一外部的显示器、例如移动电话的显示器上显示故障。也可行的是:故障通过SMS或E-Mail转达给制造者,以便指出故障、危险或弊端用于在必要时执行统计学分析。 【附图说明】 下面参照在示意图中给出的实施例详细阐释本专利技术。其中: 图1根据本专利技术的第一实施方式示出了用于阐释用于微机械结构元件的检查方法和相应的微机械结构元件的示意横截面视图; 图2根据本专利技术的第二实施方式示出了用于阐释用于微机械结构元件的检查方法和相应的微机械结构元件的示意横截面视图; 图3根据本专利技术的第三实施方式示出了用于阐释用于微机械结构元件的检查方法和相应的微机械结构元件的示意横截面视图; 图4根据本专利技术的第四实施方式示出了用于阐释用于微机械结构元件的检查方法和相应的微机械结构元件的示意横截面视图; 图5根据本专利技术的第五实施方式示出了用于阐释用于微机械结构元件的检查方法和相应的微机械结构元件的示意横截面视图;和 图6根据本专利技术的第六实施方式示出了用于阐释用于微机械结构元件的检查方法和相应的微机械结构元件的示意横截面视图。 【具体实施方式】 [0031 ] 在附图中,相同的附图标记表示相同或功能相同的元件。 图1根据本专利技术的第一实施方式示出了用于阐释用于微机械结构元件的检查方法和相应的微机械结构元件的示意横截面视图。 在图1中,附图标记I示出了一微机械微反射镜区域,该微机械微反射镜区域通过弹簧2a、2b与一固定区域100,例如一衬底区域连接。在节点Kl和K2之间,形式为窄条的压阻电阻R扩散到区域1、100和弹簧2a、2b的材料,例如硅中。 节点K1、K2通过电导体线路11、12与一电检测装置50连接。该检测装置50例如包含一电压源和一电流测量装置,它们串联地与导体线路11、12连接。 在弹簧2a、2b断裂或部分断裂的情况下,由电流测量装置检测到的电流强度显著地改变,紧接着可以产生相应的检测信号S。 所述检测信号S例如可以造成(未示出的)激光源的紧急断开或断开,该激光源指向到微反射镜区域I上。 向外地,例如到一用于显示所述检测信号S的智能手机或另一移动电话上的无线传递也是可能的。 因为电阻装置R也在所述微反射镜区域I上被导向,所以也在涉及的区域中可以检测微反射镜区域I的裂缝或者说断裂。 图2根据本专利技术的第二实施方式示出了用于阐释用于微机械结构元件的检查方法和相应的微机械结构元件的示意横截面视图。 在根据图2的第二实施方式中,分别施加两个导体线路到节点K1、K2上,确切地说导体线路11’、11施加到第一节点Kl上并且导体线路12’、12施加到第二节点Κ2上。 检测装置50’在该情况下包含一电流源,该电流源通过导体线路11’、12’馈入穿过电阻装置R的电流。此外,检本文档来自技高网...

【技术保护点】
微机械结构元件,其具有:至少一个第一区域(1;1a),所述至少一个第一区域通过一弹簧装置(2a、2b;2a'、2a″、2b'、2b″;22‑25)与一第二区域(100;1b)弹性连接;一布置在所述弹簧装置(2a、2b)中和/或上的电阻装置(R;R1;R″;R″';R1、R2、R0),所述电阻装置能够在所述弹簧装置(2a、2b;2a'、2a″、2b'、2b″;22‑25)损坏时至少部分被中断;和一检测装置(50;50'),所述检测装置与所述电阻装置(R)电连接,用于检测所述电阻装置(R;R1;R″;R″';R1、R2、R0)的中断和用于产生一相应的检测信号(S;S1、S2)。

【技术特征摘要】
2013.08.28 DE 102013217094.71.微机械结构元件,其具有: 至少一个第一区域(1 ;14,所述至少一个第一区域通过一弹簧装置(2^213 ;28、23〃、2乂、26〃:22-25)与一第二区域(100办)弹性连接; 一布置在所述弹簧装置(2^213)中和/或上的电阻装置¢#1 ;尺洱’;尺1、尺2、呦,所述电阻装置能够在所述弹簧装置(2^213 ;28、2一、24、213〃:22-25)损坏时至少部分被中断;和 一检测装置(50力^)’),所述检测装置与所述电阻装置(?电连接,用于检测所述电阻装置(尺;尺1卞洱’ #1,00)的中断和用于产生一相应的检测信号(8 581,82).,2.根据权利要求1所述的微机械结构元件,其中,所述第一区域(100)是一固定区域并且所述第二区域是一能弹性偏移的反射镜区域。3.根据权利要求1所述的微机械结构元件,其中,所述第一区域(匕)是一能弹性偏移的驱动区域并且所述第二区域是一能弹性偏移的反射镜区域。4.根据前述权利要求之一所述的微机械结构元件,其中,所述电阻装置汊洱1;!?〃 ;尺’ 在所述第一区域(1 ;1幻上延伸,从而使得所述电阻装置也能够在所述第一区域(1 ;1^损坏时中断。5.根据权利要求4所述的微机械结构元件,其中,所述电阻装置汊洱1;!?〃洱’洱1、蛇形地在所述第一区域(1 ;1幻上导向。6.根据前述权利要求之一所述的微机械结构元件,其中,所述电阻装置汊;1?1;!?〃 ;尺’ 在所述第一区域(1 ;1幻上与所述检测装置(50:50,)连接。7.根据前述权利要求之一所述的微机械结构元件,其中,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·赖斯S·安布鲁斯特H·格鲁特杰克J·穆霍F·N·恩吉蒙齐J·巴德尔R·施特劳布W·海因策尔曼
申请(专利权)人:罗伯特·博世有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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