FI119785B - Kapasitiivinen anturi ja menetelmä kapasitiivisen anturin valmistamiseksi - Google Patents
Kapasitiivinen anturi ja menetelmä kapasitiivisen anturin valmistamiseksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI119785B FI119785B FI20041229A FI20041229A FI119785B FI 119785 B FI119785 B FI 119785B FI 20041229 A FI20041229 A FI 20041229A FI 20041229 A FI20041229 A FI 20041229A FI 119785 B FI119785 B FI 119785B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- sensor
- electrode
- fixed electrode
- capacitive
- sensor according
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring 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
- G01P15/125—Measuring 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
- G01L9/0072—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance
- G01L9/0073—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in capacitance using a semiconductive diaphragm
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/12—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in capacitance, i.e. electric circuits therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring 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
- G01P15/0802—Details
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
- G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
- G01P3/48—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
- G01P3/481—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
- G01P3/483—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals delivered by variable capacitance detectors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
Description
KAPASITIIVINEN ANTURI JA MENETELMÄ KAPASITIIVISEN ANTURIN VALMISTAMISEKSI
5 Keksinnön ala
Keksintö liittyy fysikaalisessa mittauksessa käytettäviin mittalaitteisiin, ja tarkemmin sanottuna kapasitiivisiin antureihin. Keksinnön avulla pyritään tarjoamaan lineaari-10 suudeltaan parannettu menetelmä kapasitiivisen anturin valmistamiseksi sekä kapasitiivinen anturi, joka soveltuu käytettäväksi erityisesti pienikokoisissa kapasitiivisissa anturiratkaisuissa.
15 Keksinnön taustaa
Kapasitiiviseen anturiin perustuva mittaus on osoittautunut periaatteeltaan yksinkertaiseksi ja luotettavaksi tavaksi fysikaalisten suureiden, kuten esimerkiksi kiihty-20 vyyden, paineen tai kulmanopeuden mittauksessa. Kapasi- tanssimittaus perustuu anturin elektrodiparin kahden pinnan väliseen raon muutokseen. Pintojen välinen kapasitanssi eli sähkövarauksen säilytyskapasiteetti riippuu pintojen pinta-alasta sekä pintojen välisestä etäisyydestä.
25 Kapasitanssimittausta voidaan käyttää jo varsin pienen kiihtyvyyden, paineen tai kulmanopeuden mittausalueilla.
Pienikokoiset kapasitiiviset paineanturirakenteet perustuvat piille valmistettuun ohutkalvorakenteeseen. Toisen 30 elektrodin muodostava ohut kalvo taipuu mitattavan suureen vaikutuksesta ja muuttaa näin mitattavaa kapasitanssia.
Usein antureiden ulostulon halutaan riippuvan lineaarisesti mitattavasta suureesta. Tasokondensaattorille kapasi-35 tanssi määräytyy yhtälöstä 2 ^ A C — ε° — a jossa A on elektrodien pinta-ala ja d niiden välinen etäisyys. Kapasitanssi on siis käänteisesti lineaarisesti 5 verrannollinen etäisyyteen d. Anturin, jossa tasokonden-saattorin lisäksi on rinnakkainen haj akapasitanssi C00, siirtofunktio määräytyy esimerkiksi kapasitiivisen paine-anturin tapauksessa seuraavasti ( c Λ ρ = λ1-7γτγ ' ^ ^ ^00 jossa C on mitattu kapasitanssi ja p0, C0 ja C00 ovat anturikohtaisia vakioita. Tällainen siirtofunktion mukainen anturiratkaisu voidaan toteuttaa kustannustehokkaasti 15 myös perinteisellä ja edullisella analogiaelektroniikalla.
Edelleen esimerkiksi kiihtyvyysanturiratkaisulle, joka muodostuu kahdesta kytketystä mitattavasta tasokondensaat-torista voidaan kirjoittaa siirtymän Ax funktiona
A A
2 0 V (ΑνΛ =^i-C2 _ 0 d-Ax ° d + Ax _Δχ ouA } Cj +C2 _J_ + P d ' 0 d-Αχ 0 d + Ax joka on siis lineaarinen funktio.
Käytännön mittaustapahtumassa paineanturin ohuesta kalvos-25 ta muodostettu kondensaattorin liikkuva elektrodi taipuu kaarevaksi esimerkiksi mitattavan suureen johdosta. Kiihtyvyysanturin tapauksessa seisminen massan siirtymä voi olla ei-tasomainen ja puhtaan translaation lisäksi osittain tai kokonaan rotaatiota. Tällöin syntyy lineaarisuus 3 virhettä käytettäessä edellä mainittuja siirtofunktioita, koska liikkuva kondensaattorien väli ei pysy tasomaisena.
On olemassa useita tunnetun tekniikan mukaisia ratkaisuja, 5 joilla pyritään kompensoimaan kapasitiivisille antureille mittaustapahtumassa aiheutuvaa epälineaarisuutta. Yhtenä ratkaisuna anturin liikkuvaan elektrodiin, kuten esimerkiksi paineanturin kalvoon voidaan tehdä jäykiste, jolloin metallielektrodin kohdalla kalvo liikkuu tasona ja edellä 10 mainittua siirtofunktiota voidaan käyttää. Tällainen tunnetun tekniikan mukainen ratkaisu on esitetty esimerkiksi US-patenttijulkaisussa US 4,609,966.
Yksi tunnetun tekniikan mukainen ratkaisu epälineaari-15 suuden pienentämiseen on anturin liikkuvan elektrodin, kuten esimerkiksi paineanturin kalvon tekeminen epäyhtenäiseksi. Tämä voidaan esimerkiksi toteuttaa tunnetulla tavalla lisäämällä tukirakenteita siten, että kalvo saavuttaa lokaalisti maksimitaipuman useammassa kuin 20 yhdessä pisteessä. Tämän ratkaisun avulla mittauksen kapa-sitanssidynamiikka saavutetaan pienemmällä taipumalla, josta seuraa lineaarisuusvirheen pieneneminen. Tällainen tunnetun tekniikan mukainen ratkaisu on esitetty esimerkiksi US-patenttijulkaisuissa US 5,801,313 ja 25 US 6,352,874.
Kapasitiivisille antureille mittaustapahtumassa aiheutuvaa epälineaarisuutta voidaan pyrkiä kompensoimaan tunnetun tekniikan mukaisesti myös käyttämällä monimutkaisempaa 30 siirtofunktiota. Tämä vaatii erillistä kompensointielek-troniikkaa. Haittapuolena on myös se, että kalibrointi joudutaan tekemään useammassa pisteessä, jos mallissa on enemmän vapaita parametreja.
35 Yksi ratkaisu epälineaarisuuden pienentämiseen on käyttää tunnetun tekniikan mukaista kosketus-tyypin (engl. touch- 4 mode) anturia. Tällöin esimerkiksi paineanturilla toiminta-alueellaan kapasitanssin painevaste on valmiiksi lineaarinen ja herkkyys on suuri. Tällainen tunnetun tekniikan mukainen ratkaisu on esitetty esimerkiksi US-5 hakemusjulkaisussa US 2002/0092356 ja japanilaisessa hakemusjulkaisussa JP 2002/195903. Kosketus-tyypin anturin heikkouksia ovat hystereettinen käyttäytyminen sekä huono ylipaineensietokyky.
10 Keksinnön yhteenveto
Keksinnön päämääränä on parannettu kapasitiivinen anturi sekä parannettu menetelmä kapasitiivisen anturin valmistamiseksi. Tämän keksinnön avulla saadaan aikaan anturirat-15 kaisu, jonka avulla mittauksen lineaarisuutta parannetaan.
Keksinnön mukainen anturiratkaisu soveltuu käytettäväksi erityisesti pienikokoisissa kapasitiivisissa paine-, kiihtyvyys- ja kulmanopeusantureissa.
20
Keksinnön ensimmäisen piirteen mukaan tarjotaan kapasitiivinen anturi, joka käsittää liikkuvan elektrodin ja kiinteän elektrodin siten, että kiinteä elektrodi on muodoltaan portaittainen. Edullisesti, kiinteä elektrodi on muodoltaan 25 oleellisesti kovera. Vaihtoehtoisesti, kiinteä elektrodi on muodoltaan oleellisesti kupera. Vaihtoehtoisesti, kiinteä elektrodi on muodoltaan oleellisesti kallistetun tason muotoinen. Edelleen edullisesti, kiinteä elektrodi on muodoltaan rotaatiotasoon ääriasennossa oleellisesti 30 yhtyvän kallistetun tason muotoinen.
Edullisesti, kiinteä elektrodi on toteutettu muodoltaan siten, että elektrodit koskettavat useasta erillisestä kohdasta oleellisesti koko pinta-alaltaan liikkuvan elekt-35 rodin ollessa ääriasennossa. Edullisesti, kiinteän elektrodin muoto on optimoitu siten, että saadaan aikaan mah- 5 dollisimman pieni lineaarisuusvirhe. Edelleen edullisesti, kiinteän elektrodin muoto on ideaalisen muodon yhtälön porrasapproksimaatio.
5 Edullisesti, kiinteä elektrodi on valmistettu kerroksittain metallista. Edelleen edullisesti, kiinteän elektrodin metallikerrokset ovat eripaksuisia. Edullisesti, kiinteän elektrodin metallikerrokset koostuvat keskenään eri metalleista tai metalliseoksista.
10
Edullisesti, kiinteä elektrodi on tasossa oleellisesti nelikulmion muotoinen. Vaihtoehtoisesti, kiinteä elektrodi on tasossa oleellisesti ympyrän muotoinen. Edullisesti, kiinteä elektrodi on oleellisesti lieriömäisen kovera tai 15 kupera. Vaihtoehtoisesti, kiinteä elektrodi on oleellisesti pallomaisen kovera tai kupera. Edullisesti, kiinteässä elektrodissa on reikä metallikerroksen keskellä.
Edullisesti, kiinteä elektrodi on rakenteeltaan ei-yhdesti 20 yhtenäinen. Edelleen edullisesti, kiinteään elektrodiin on lisätty tukirakenteita. Edullisesti, liikkuva elektrodi on tuettu vääntöjousella. Vaihtoehtoisesti, liikkuva elektrodi on tuettu taipuvalla jousella.
25 Edullisesti, anturi on kapasitiivinen paineanturi. Vaihtoehtoisesti, anturi on kapasitiivinen kiihtyvyysanturi. Vaihtoehtoisesti, anturi on kapasitiivinen kulmanopeus-anturi .
30 Keksinnön toisen piirteen mukaan tarjotaan menetelmä kapa-sitiivisen anturin valmistamiseksi piikiekkoelementistä, jossa menetelmässä kapasitiivisen anturin kiinteä elektrodi valmistetaan portaittaisesti ohutkalvotekniikalla siten, että 35 - kapasitiivisen anturin liikkumattomalle pinnalle metal- loidaan metallikerros, 6 metallikerros kuvioidaan poistamalla metallikerros muualta kuin halutun kuvion alueelta, ja metallointi ja kuviointi toistetaan ainakin yhden kerran niin, että saadaan aikaan portaittainen elektrodira-5 kenne.
Edullisesti, kiinteä elektrodi valmistetaan siten, että saadaan aikaan muodoltaan oleellisesti kovera elektrodira-kenne. Vaihtoehtoisesti, kiinteä elektrodi valmistetaan 10 siten, että saadaan aikaan muodoltaan oleellisesti kupera elektrodirakenne. Vaihtoehtoisesti, kiinteä elektrodi valmistetaan siten, että saadaan aikaan muodoltaan oleellisesti kallistetun tason muotoinen elektrodirakenne. Edelleen edullisesti, kiinteä elektrodi valmistetaan siten, 15 että saadaan aikaan muodoltaan rotaatiotasoon ääriasennossa oleellisesti yhtyvän kallistetun tason muotoinen elektrodirakenne .
Edullisesti, kuviointi toteutetaan etsaamalla. Vaihto-20 ehtoisesti, kuviointi toteutetaan additiivisesti lift-off -tekniikalla. Edullisesti, kiinteän elektrodin metalliker-rokset ovat eripaksuisia. Edullisesti, kiinteän elektrodin metallikerrokset koostuvat keskenään eri metalleista tai metalliseoksista.
25
Edullisesti, kiinteä elektrodi valmistetaan muodoltaan sellaiseksi, että elektrodit koskettavat useasta erillisestä kohdasta oleellisesti koko pinta-alaltaan liikkuvan elektrodin ollessa ääriasennossa. Edullisesti, kiinteän 30 elektrodin muoto optimoidaan siten, että saadaan aikaan mahdollisimman pieni lineaarisuusvirhe. Edelleen edullisesti, kiinteän elektrodin muoto on ideaalisen muodon yhtälön porrasapproksimaatio.
35 Edullisesti, kiinteä elektrodi valmistetaan tasossa oleellisesti nelikulmion muotoiseksi. Vaihtoehtoisesti, kiinteä 7 elektrodi valmistetaan tasossa oleellisesti ympyrän muotoiseksi. Edullisesti, kiinteä elektrodi valmistetaan oleellisesti lieriömäisen koveraksi tai kuperaksi. Vaihtoehtoisesti, kiinteä elektrodi valmistetaan oleellisesti 5 pallomaisen koveraksi tai kuperaksi. Edullisesti, kiinteään elektrodiin valmistetaan reikä metallikerroksen keskelle.
Edullisesti, kiinteä elektrodi valmistetaan rakenteeltaan 10 ei-yhdesti yhtenäiseksi. Edelleen edullisesti, kiinteään elektrodiin lisätään tukirakenteita. Edullisesti, liikkuva elektrodi tuetaan vääntöjousella. Vaihtoehtoisesti, liikkuva elektrodi tuetaan taipuvalla jousella.
15 Edullisesti, anturista valmistetaan kapasitiivinen paine-anturi. Vaihtoehtoisesti, anturista valmistetaan kapasitiivinen kiihtyvyysanturi. Vaihtoehtoisesti, anturista valmistetaan kapasitiivinen kulmanopeusanturi.
20 Piirustusten lyhyt selitys
Seuraavassa keksintöä ja sen edullisia toteutustapoja selostetaan yksityiskohtaisesti viitaten esimerkinomaisesti oheisiin kuviin, joista: 25 kuva 1 esittää poikkileikkauskuvaa keksinnönmukaisesta paineanturista, jossa on ideaalinen kiinteä elektrodi, kuva 2 esittää poikkileikkauskuvaa keksinnönmukaisesta paineanturista, jossa on portaittainen kiinteä 30 elektrodi, ja kuva 3 esittää prosessikuvausta keksinnön mukaisen kapa-sitiivisen anturin portaittaisen kiinteän elektrodin valmistamisesta etsausprosessein ohutkalvo-tekniikalla, 35 kuva 4 esittää poikkileikkauskuvaa keksinnön mukaisesta vaihtoehtoisesta anturiratkaisusta, 8 kuva 5 esittää vaakasuuntaista poikkileikkauskuvaa keksinnön mukaisesta vaihtoehtoisesta anturiratkai-susta, kuva 6 esittää vaakasuuntaista poikkileikkauskuvaa kek-5 sinnön mukaisesta toisesta vaihtoehtoisesta antu- riratkaisusta, ja kuva 7 esittää vaakasuuntaista poikkileikkauskuvaa keksinnön mukaisesta kolmannesta vaihtoehtoisesta anturiratkaisusta.
10
Keksinnön yksityiskohtainen selitys
Seuraavassa keksinnön mukaista ratkaisua kuvataan esimerkinomaisesti sovellettuna paineanturiratkaisuun. Keksinnön 15 mukaista ratkaisua voidaan samalla tavoin soveltaa toteutettavaksi myös muissa kapasitiivisissa anturiratkaisuis-sa, kuten esimerkiksi kapasitiivisissa kiihtyvyysanturi-ratkaisuissa tai kapasitiivisissa kulmanopeusanturiratkai-suissa.
20
Kapasitiivisen anturin elektrodin muotoon vaikuttava redusoitu voima voidaan kuvata yhtälöllä f = p/p0 , jossa p0 on se pienin paine, jolloin elektrodit koskettavat toisiinsa. Tällöin liikkuvan elektrodin koordinaatit voidaan 25 esittää z-fw{x,y). Tässä oletetaan voiman aiheuttavan lineaarisen muodonmuutoksen. Valitaan kiinteän elektrodin koordinaatit, jotka voidaan esittää muodossa w(x,y). Tällöin anturin kapasitanssi määräytyy seuraavan yhtälön mukaisesti 30 , f dxdy , 1 r dxdy _ ^ , C0 _ ^ , C0 ϋ~θ00 + ^(χ,7)-/κ,(χ^)-θ00 + 1-/^(χ,7)-ϋ00 + 1-/-°00 + 1-ρ/Α' jossa C00 on haj akapasitanssi, A on elektrodin pinta ja C0 9 on elektrodien välinen kapasitanssi kun / = 0. Valitsemalla kiinteä elektrodi sopivasti saadaan sama yhtälö kuin tasokondensaattorille esitetty paineanturin siirtofunktio. Näin mielivaltaisen muotoinen anturikapasitanssi saadaan 5 sähköisesti näyttämään tasokondensaattorilta.
Kuvassa 1 on esitetty poikkileikkauskuva keksinnön mukaisesta paineanturista, jossa on ideaalinen kiinteä elektrodi. Keksinnön mukaisen ideaalisen kiinteän 10 elektrodin muoto on laskettu yllä olevan yhtälön mukaan.
Keksinnön mukainen ideaalinen kiinteä elektrodi on toteutettu muodoltaan siten, että elektrodit koskettavat koko pinta-alaltaan deformoituvan elektrodin ollessa ääri-15 asennossa.
Kuvassa 1 keksinnön mukaisen mikromekaanisen kapasitiivi-sen anturin lasipintaa on kuvattu numerolla 1, liikkuvan elektrodin muodostavaa piirakennetta on kuvattu numerolla 20 2, ja ideaalista kiinteää elektrodia on kuvattu numerolla 3.
Keksinnön mukaisesti toteutettu kiinteä elektrodi on näin ollen muodoltaan oleellisesti kovera. Keksinnön mukaisen 25 anturin lineaarisuusominaisuudet ovat tunnettuja ratkaisuja huomattavasti paremmat. Paineanturin tapauksessa keksinnön mukainen kovera kiinteä elektrodi myös parantaa anturin ylipaineensietokykyä.
30 Kuvassa 2 on esitetty poikkileikkauskuva keksinnön mukaisesta paineanturista, jossa on portaittainen kiinteä elektrodi. Keksinnön mukaisen portaittaisesti toteutetun kiinteän elektrodin muoto on oleellisesti kovera.
35 Keksinnön mukainen portaittaisesti toteutettu kiinteä elektrodi on toteutettu muodoltaan siten, että elektrodit 10 koskettavat useasta erillisestä kohdasta oleellisesti koko pinta-alaltaan liikkuvan elektrodin ollessa ääriasennossa.
Kuvassa 2 keksinnön mukaisen mikromekaanisen kapasitiivi-5 sen anturin lasipintaa on kuvattu numerolla 1, liikkuvan elektrodin muodostavaa piirakennetta on kuvattu numerolla 2, ja portaittaisesti toteutettua kiinteää elektrodia on kuvattu numerolla 4.
10 Keksinnön mukaisen portaittaisesti toteutetun anturin lineaarisuusominaisuudet ovat myös tunnettuja ratkaisuja huomattavasti paremmat. Paineanturin tapauksessa keksinnön mukainen portaittaisesti toteutettu kovera kiinteä elektrodi myös parantaa anturin ylipaineensietokykyä.
15
Keksinnön mukaisen portaittaisen kiinteän elektrodin muoto voidaan optimoida siten, että saadaan aikaan mahdollisimman pieni lineaarisuusvirhe. Elektrodin muoto voi esimerkiksi olla ideaalisen muodon yhtälön porrasapproksimaatio. 20 Keksinnön mukaisen portaittainen kiinteä elektrodi voidaan valmistaa esimerkiksi kerroksittain metallista.
Kuvassa 3 on esitetty prosessikuvaus keksinnön mukaisen kapasitiivisen anturin portaittaisen kiinteän elektrodin 25 valmistamisesta etsausprosessein ohutkalvotekniikalla. Ensin keksinnön mukaisen mikromekaanisen kapasitiivisen anturin tukirakenteen lasipinnalle metalloidaan 5 metal-likerros, jonka jälkeen metallikerros kuvioidaan 6. Kuvioinnissa 6 metallikerros poistetaan muualta kuin halu-30 tun kuvion alueelta. Kuviointi 6 voidaan toteuttaa esimerkiksi etsaamalla tai additiivisesti (engl. "lift-off").
Tämän jälkeen toistetaan metallointi 7, kuten myös toistetaan metalloinnin jälkeinen kuviointi 8. Kuvan mukainen 35 esimerkkiprosessi koostuu kolmesta metallointi-kuviointi -kierroksesta. Kuvioinnin 8 jälkeen toteutetaan siis kolmas 11 metallointi 9 sekä kolmas kuviointi 10.
Keksinnön mukaista menetelmää kapasitiivisen anturin portaittaisen kiinteän elektrodin valmistamiseksi voidaan 5 käyttää lineaarisuuden parantamiseksi useissa erityyppisissä mikromekaanisissa anturirakenteissa, kuten esimerkiksi kapasitiivisissa paineanturiratkaisuissa, kapasitii-visissa kiihtyvyysanturiratkaisuissa tai kapasitiivisissa kulmanopeusanturiratkaisuissa.
10
Mikromekaanisissa antureissa voidaan lineaarisuutta parantaa valmistamalla kiinteä metallielektrodi useammalla kuin yhdellä metallointi-kuviointi -kierroksella. Näin tehty porraselektrodin muoto voi esimerkiksi olla ideaalisen 15 muodon porrasapproksimaatio. Metallikerrokset voivat olla eripaksuisia. Metallikerrokset voivat myös koostua keskenään eri metalleista tai metalliseoksista.
Keksinnön mukainen kiinteä metallielektrodin muoto tasossa 20 voidaan suunnitella oleellisesti nelikulmion muotoiseksi tai oleellisesti ympyrän muotoiseksi. Edelleen keksinnön mukainen kiinteä metallielektrodin muoto voidaan suunnitella oleellisesti lieriömäisen koveraksi tai kuperaksi tai vastaavasti oleellisesti pallomaisen koveraksi tai 25 kuperaksi.
Keksinnön mukaisessa kiinteässä metallielektrodissa voi myös olla reikä metallikerroksen keskellä. Keksinnön mukaisessa anturiratkaisussa liikkuva elektrodi voidaan 30 lisäksi tehdä ei-yhdesti yhtenäiseksi, esimerkiksi lisäämällä tukirakenteita kuten esimerkiksi ympäröiviä tukirakenteita .
Kuvassa 4 on esitetty poikkileikkauskuva keksinnön mukai-35 sesta vaihtoehtoisesta anturiratkaisusta. Keksinnön mukaisen vaihtoehtoisen mikromekaanisen kapasitiivisen painean- 12 turin lasipintaa on kuvattu numerolla 11, portaittaisesti toteutettua kiinteää elektrodia on kuvattu numerolla 12, ja liikkuvan elektrodin muodostavaa piirakennetta on kuvattu numerolla 13.
5
Keksinnön mukaisessa vaihtoehtoisessa anturiratkaisussa paineanturin liikkuva elektrodi 12 ei ole yhdesti yhtenäinen. Liikkuva elektrodi 12 käsittää tukipilarin 14, joka kiinnittyy anturin lasipintaan 11 metallielektrodissa ole-10 van reiän läpi.
Kuvassa 5 on esitetty vaakasuuntainen poikkileikkauskuva keksinnön mukaisesta vaihtoehtoisesta anturiratkaisusta. Keksinnön mukaisen vaihtoehtoisen mikromekaanisen kapasi-15 tiivisen anturin lasipintaa on kuvattu numerolla 11, portaittaisesti toteutettua kiinteää elektrodia on kuvattu numerolla 12, liikkuvan elektrodin muodostavaa piirakennetta on kuvattu numerolla 13, ja liikkuvan elektrodin 13 tukipilaria on kuvattu numerolla 14.
20
Seuraavassa keksinnön mukaista ratkaisua kuvataan esimerkinomaisesti sovellettuna kiihtyvyysanturiratkaisuun. Keksinnön mukaista ratkaisua voidaan samalla tavoin soveltaa toteutettavaksi myös muissa kapasitiivisissa anturiratkai-25 suissa, kuten esimerkiksi kapasitiivisissa paineanturirat-kaisuissa tai kapasitiivisissa kulmanopeusanturiratkai-suissa.
Kuvassa 6 on esitetty poikkileikkauskuva keksinnön mukai-30 sesta toisesta vaihtoehtoisesta anturiratkaisusta. Keksinnön mukaisen toisen vaihtoehtoisen mikromekaanisen kapasi-tiivisen kiihtyvyysanturin lasipintoja on kuvattu numeroilla 15 ja 16, neljää portaittaisesti toteutettua kiinteää elektrodia on kuvattu numeroilla 17-20, ja liikkuvan 35 elektrodin muodostavaa piirakennetta on kuvattu numerolla 21.
13
Keksinnön mukaisessa toisessa vaihtoehtoisessa anturirat-kaisussa liikkuvan elektrodin 21 muodostava seisminen massa kiertyy vääntöjousen 22 ympäri. Portaittaiset kiinteät 5 elektrodit 17-20 on muodostettu kiihtyvyysanturin lasipintojen 15 ja 16 päälle. Vastaavasti kiihtyvyysanturin lasipinnat 15 ja 16 on kiinnitetty toisiinsa tukiseinien 23 ja 24 avulla.
10 Keksinnön mukaisessa toisessa vaihtoehtoisessa anturirat-kaisussa kiinteä elektrodi 17-20 on muodoltaan joko oleellisesti kupera tai oleellisesti kallistetun tason muotoinen. Edullisesti kiinteä elektrodi 17-20 on muodoltaan rotaatiotasoon ääriasennossa oleellisesti yhtyvän kallis-15 tetun tason muotoinen.
Kuvassa 7 on esitetty poikkileikkauskuva keksinnön mukaisesta kolmannesta vaihtoehtoisesta anturiratkaisusta. Keksinnön mukaisen kolmannen vaihtoehtoisen mikromekaanisen 20 kapasitiivisen kiihtyvyysanturin lasipintoja on kuvattu numeroilla 25 ja 26, kahta portaittaisesti toteutettua kiinteää elektrodia on kuvattu numeroilla 27 ja 28, ja liikkuvan elektrodin muodostavaa piirakennetta on kuvattu numerolla 29. Kiihtyvyysanturin lasipinnat 25 ja 26 on 25 kiinnitetty toisiinsa tukiseinien 30 ja 31 avulla.
Keksinnön mukaisessa kolmannessa vaihtoehtoisessa anturi-ratkaisussa liikkuvan elektrodin 29 muodostava seisminen massa on kiinnitetty taipuvalla jousella 32 tukiseinään 30 30. Kiinteä elektrodi 27-28 on muodoltaan joko oleellises ti kupera tai oleellisesti kallistetun tason muotoinen. Edullisesti kiinteä elektrodi 27-28 on muodoltaan rotaatiotasoon ääriasennossa oleellisesti yhtyvän kallistetun tason muotoinen.
35 14
Keksinnön mukaisten kapasitiivisten antureiden lineaarisuutta voidaan parantaa suunnittelemalla kiinteä metallielektrodi siten, että elektrodit koskettavat koko pinta-alaltaan deformoituvan elektrodin ollessa ääriasen-5 nossa. Näin tehtynä kondensaattori näyttää sähköisesti tasokondensaattorilta.
Keksinnön mukaisissa mikromekaanisissa kapasitiivisissa antureissa ideaalista liikkumattoman elektrodin muotoa 10 voidaan jäljitellä koostamalla metallielektrodi useammasta kuin yhdestä ohutkalvosta. Keksinnön mukainen portaittaisesti toteutetun kiinteän metallielektrodin muoto voidaan optimoida siten, että saadaan aikaan mahdollisimman pieni lineaarisuusvirhe.
15
Keksinnön avulla saadaan aikaan menetelmä lineaarisuudeltaan parannetun kapasitiivisen anturin valmistamiseksi sekä kapasitiivinen anturi, joka soveltuu käytettäväksi erityisesti pienikokoisissa kapasitiivisissa anturiratkaisuissa.
20 Keksinnön mukainen anturiratkaisu soveltuu käytettäväksi erityisesti pienikokoisissa kapasitiivisissa paine-, kiihtyvyys- ja kulmanopeusantureissa.
Claims (46)
1. Kapasitiivinen anturi, joka käsittää liikkuvan elektrodin (2), (12), (21), (29) ja kiinteän elektrodin, 5 tunnettu siitä, että kapasitiivinen anturi on sovitettu kapasitanssin mittaamiseen, ja että kiinteä elektrodi (3), (4), (12), (17-20), (27-28) on muodoltaan portaittainen, on valmistettu oleellisesti tasaiselle pinnalle portaittaisesti ohutkalvotekniikalla ja on toteutet-10 tu muodoltaan siten, että elektrodit koskettavat useasta erillisestä kohdasta oleellisesti koko pinta-alaltaan liikkuvan elektrodin (2), (12), (21), (29) ollessa ääri asennossa .
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen anturi, tunnet- t u siitä, että kiinteä elektrodi (3), (4), (12) on muo doltaan oleellisesti kovera.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen anturi, tunnet- 20. u siitä, että kiinteä elektrodi (17-20), (27-28) on muodoltaan oleellisesti kupera.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen anturi, tunnet- t u siitä, että kiinteä elektrodi (17-20), (27-28) on 25 muodoltaan oleellisesti kallistetun tason muotoinen.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen anturi, tunnet- t u siitä, että kiinteä elektrodi (17-20), (27-28) on muodoltaan rotaatiotasoon ääriasennossa oleellisesti yhty- 30 vän kallistetun tason muotoinen.
6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-5 mukainen anturi, tunnettu siitä, että kiinteän elektrodin (3), (4), (12), (17-20), (27-28) muoto on optimoitu siten, 35 että saadaan aikaan mahdollisimman pieni lineaarisuusvir-he.
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen anturi, tunnet- t u siitä, että kiinteän elektrodin (3), (4), (12), (17-20), (27-28) muoto on ideaalisen muodon yhtälön porrasapp- 5 roksimaatio.
8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-7 mukainen anturi, tunnettu siitä, että kiinteä elektrodi (3), (4), (12), (17-20), (27-28) on valmistettu kerroksit- 10 tain metallista.
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen anturi, tunnet- t u siitä, että kiinteän elektrodin (3), (4), (12), (17-20), (27-28) metallikerrokset ovat eripaksuisia. 15
10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen anturi, tunnettu siitä, että kiinteän elektrodin (3), (4), (12), (17-20) , (27-28) metallikerrokset koostuvat keskenään eri metalleista tai metalliseoksista. 20
11. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-10 mukai nen anturi, tunnettu siitä, että kiinteä elektrodi (3) , (4), (17-20), (27-28) on tasossa oleellisesti nelikulmion muotoinen. 25
12. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-10 mukai nen anturi, tunnettu siitä, että kiinteä elektrodi (3) , (4), (12) on tasossa oleellisesti ympyrän muotoi nen . 30
13. Patenttivaatimuksen 11 mukainen anturi, tunnettu siitä, että kiinteä elektrodi (3), (4), (12), (17-20), (27-28) on oleellisesti lieriömäisen kovera tai kupera. 35
14. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen anturi, tunnettu siitä, että kiinteä elektrodi (3), (4) , (12) , (17-20), (27-28) on oleellisesti pallomaisen kovera tai kupera. 5
15. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen anturi, tunnettu siitä, että kiinteässä elektrodissa (12) on reikä metallikerroksen keskellä.
16. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-14 mukai nen anturi, tunnettu siitä, että kiinteä elektrodi (3), (4), (12), (17-20), (27-28) on rakenteeltaan ei- yhdesti yhtenäinen.
17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen anturi, tun nettu siitä, että kiinteään elektrodiin (12) on lisätty tukirakenteita.
18. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-17 mukai-20 nen anturi, tunnettu siitä, että liikkuva elektrodi (21) on tuettu vääntöjousella (22).
19. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-17 mukainen anturi, tunnettu siitä, että liikkuva elekt- 25 rodi (29) on tuettu taipuvalla jousella (32).
20. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-19 mukainen anturi, tunnettu siitä, että anturi on kapa-sitiivinen paineanturi. 30
21. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-19 mukainen anturi, tunnettu siitä, että anturi on kapa-sitiivinen kiihtyvyysanturi.
22. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-19 mukai nen anturi, tunnettu siitä, että anturi on kapa- sitiivinen kulmanopeusanturi.
23. Menetelmä kapasitiivisen anturin valmistamiseksi pii- kiekkoelementistä, tunnettu siitä, että kapasi-tiivinen anturi sovitetaan kapasitanssin mittaamiseen, ja että kapasitiivisen anturin kiinteä elektrodi (3), (4) , (12) , (17-20), (27-28) valmistetaan oleellisesti tasaisel- 10 le pinnalle portaittaisesti ohutkalvotekniikalla siten, että kapasitiivisen anturin liikkumattomalle pinnalle metal-loidaan metallikerros (5), metallikerros kuvioidaan poistamalla metallikerros 15 muualta kuin halutun kuvion alueelta (6), ja metallointi (7), (9) ja kuviointi (8), (10) toistetaan ainakin yhden kerran niin, että saadaan aikaan portaittainen elektrodirakenne.
24. Patenttivaatimuksen 23 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiinteä elektrodi (3) , (4) , (12) valmistetaan siten, että saadaan aikaan muodoltaan oleellisesti kovera elektrodirakenne.
25. Patenttivaatimuksen 23 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiinteä elektrodi (17-20), (27-28) valmistetaan siten, että saadaan aikaan muodoltaan oleellisesti kupera elektrodirakenne.
26. Patenttivaatimuksen 23 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiinteä elektrodi (17-20), (27-28) valmistetaan siten, että saadaan aikaan muodoltaan oleellisesti kallistetun tason muotoinen elektrodirakenne.
27. Patenttivaatimuksen 26 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että kiinteä elektrodi (17-20), (27-28) valmistetaan siten, että saadaan aikaan muodoltaan rotaa- tiotasoon ääriasennossa oleellisesti yhtyvän kallistetun tason muotoinen elektrodirakenne.
28. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 23-27 mukai nen menetelmä, tunnettu siitä, että kuviointi (6), (8), (10) toteutetaan etsaamalla.
29. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 23-27 mukai-10 nen menetelmä, tunnettu siitä, että kuviointi (6), (8), (10) toteutetaan additiivisesti lift-off -tek niikalla .
30. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 23-29 mukai-15 nen menetelmä, tunnettu siitä, että kiinteän elektrodin (3), (4), (12), (17-20), (27-28) metallikerrok-set ovat eripaksuisia.
31. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 23-30 mukai-20 nen menetelmä, tunnettu siitä, että kiinteän elektrodin (3), (4), (12), (17-20), (27-28) metallikerrok-set koostuvat keskenään eri metalleista tai metalliseoksista.
32. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 23-31 mukai nen menetelmä, tunnettu siitä, että kiinteä elektrodi (3), (4), (12), (17-20), (27-28) valmistetaan muodoltaan sellaiseksi, että elektrodit koskettavat useasta erillisestä kohdasta oleellisesti koko pinta-alaltaan 30 kapasitiivisen anturin liikkuvan elektrodin (2), (12), (21), (29) ollessa ääriasennossa.
33. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 23-32 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiinteän 35 elektrodin (3), (4) , (12), (17-20), (27-28) muoto optimoi- daan siten, että saadaan aikaan mahdollisimman pieni line-aarisuusvirhe.
34. Patenttivaatimuksen 33 mukainen menetelmä, t u n - 5. e t t u siitä, että kiinteän elektrodin (3), (4) , (12) , (17-20) , (27-28) muoto on ideaalisen muodon porrasapprok- simaatio.
35. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 23-34 mukai-10 nen menetelmä, tunnettu siitä, että kiinteä elektrodi (3), (4), (17-20), (27-28) valmistetaan tasossa oleellisesti nelikulmion muotoiseksi.
36. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 23-34 mukai-15 nen menetelmä, tunnettu siitä, että kiinteä elektrodi (3), (4), (12) valmistetaan tasossa oleellisesti ympyrän muotoiseksi.
37. Patenttivaatimuksen 35 mukainen menetelmä, t u n - 20. e t t u siitä, että kiinteä elektrodi (3), (4), (12), (17-20), (27-28) valmistetaan oleellisesti lieriömäisen koveraksi tai kuperaksi.
38. Patenttivaatimuksen 35 tai 36 mukainen menetelmä, 25 tunnettu siitä, että kiinteä elektrodi (3), (4) , (12) , (17-20), (27-28) valmistetaan oleellisesti pallomai sen koveraksi tai kuperaksi.
39. Patenttivaatimuksen 37 tai 38 mukainen menetelmä, 30 tunnettu siitä, että kiinteään elektrodiin (12) valmistetaan reikä metallikerroksen keskelle.
40. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 23-39 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiinteä 35 elektrodi (3), (4), (12), (17-20), (27-28) valmistetaan rakenteeltaan ei-yhdesti yhtenäiseksi.
41. Patenttivaatimuksen 40 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiinteään elektrodiin (12) lisätään tukirakenteita. 5
42. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 23-41 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liikkuva elektrodi (21) tuetaan vääntöjousella (22).
43. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 23-41 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liikkuva elektrodi (29) tuetaan taipuvalla jousella (32).
44. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 23-43 mukai-15 nen menetelmä, tunnettu siitä, että anturista valmistetaan kapasitiivinen paineanturi.
45. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 23-43 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että anturista 20 valmistetaan kapasitiivinen kiihtyvyysanturi.
46. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 23-43 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että anturista valmistetaan kapasitiivinen kulmanopeusanturi.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20041229A FI119785B (fi) | 2004-09-23 | 2004-09-23 | Kapasitiivinen anturi ja menetelmä kapasitiivisen anturin valmistamiseksi |
| PCT/FI2005/050318 WO2006032729A1 (en) | 2004-09-23 | 2005-09-15 | A capacitive sensor and a method for manufacturing the capacitive sensor |
| JP2007532914A JP2008513800A (ja) | 2004-09-23 | 2005-09-15 | 容量性センサーおよび該容量性センサーを製造する方法 |
| EP05787808A EP1809997A4 (en) | 2004-09-23 | 2005-09-15 | CAPACITIVE SENSOR AND METHOD FOR PRODUCING THE CAPACITIVE SENSOR |
| CNA2005800322663A CN101027542A (zh) | 2004-09-23 | 2005-09-15 | 电容性传感器和用于制造电容性传感器的方法 |
| US11/232,922 US7555950B2 (en) | 2004-09-23 | 2005-09-23 | Capacitive sensor and a method for manufacturing the capacitive sensor |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20041229A FI119785B (fi) | 2004-09-23 | 2004-09-23 | Kapasitiivinen anturi ja menetelmä kapasitiivisen anturin valmistamiseksi |
| FI20041229 | 2004-09-23 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20041229A0 FI20041229A0 (fi) | 2004-09-23 |
| FI20041229A FI20041229A (fi) | 2006-03-24 |
| FI119785B true FI119785B (fi) | 2009-03-13 |
Family
ID=33041562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20041229A FI119785B (fi) | 2004-09-23 | 2004-09-23 | Kapasitiivinen anturi ja menetelmä kapasitiivisen anturin valmistamiseksi |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7555950B2 (fi) |
| EP (1) | EP1809997A4 (fi) |
| JP (1) | JP2008513800A (fi) |
| CN (1) | CN101027542A (fi) |
| FI (1) | FI119785B (fi) |
| WO (1) | WO2006032729A1 (fi) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7812336B2 (en) * | 2007-12-07 | 2010-10-12 | METAMEMS Corp. | Levitating substrate being charged by a non-volatile device and powered by a charged capacitor or bonding wire |
| US8008070B2 (en) * | 2007-12-07 | 2011-08-30 | METAMEMS Corp. | Using coulomb forces to study charateristics of fluids and biological samples |
| US8531848B2 (en) * | 2007-12-07 | 2013-09-10 | METAMEMS Corp. | Coulomb island and Faraday shield used to create adjustable Coulomb forces |
| US20090149038A1 (en) * | 2007-12-07 | 2009-06-11 | Metamems Llc | Forming edge metallic contacts and using coulomb forces to improve ohmic contact |
| US7863651B2 (en) * | 2007-12-07 | 2011-01-04 | METAMEMS Corp. | Using multiple coulomb islands to reduce voltage stress |
| US7728427B2 (en) * | 2007-12-07 | 2010-06-01 | Lctank Llc | Assembling stacked substrates that can form cylindrical inductors and adjustable transformers |
| US8018009B2 (en) * | 2007-12-07 | 2011-09-13 | METAMEMS Corp. | Forming large planar structures from substrates using edge Coulomb forces |
| US8159809B2 (en) * | 2007-12-07 | 2012-04-17 | METAMEMS Corp. | Reconfigurable system that exchanges substrates using coulomb forces to optimize a parameter |
| US7946174B2 (en) * | 2007-12-07 | 2011-05-24 | METAMEMS Corp. | Decelerometer formed by levitating a substrate into equilibrium |
| US7965489B2 (en) * | 2007-12-07 | 2011-06-21 | METAMEMS Corp. | Using coulomb forces to form 3-D reconfigurable antenna structures |
| US20100317124A1 (en) * | 2008-08-25 | 2010-12-16 | Yong Hyup Kim | Metal-containing nanomembranes for molecular sensing |
| DE102009001924A1 (de) * | 2009-03-27 | 2010-09-30 | Robert Bosch Gmbh | Drucksensor |
| US8567495B2 (en) * | 2010-10-20 | 2013-10-29 | Chevron U.S.A. Inc. | System and method for detecting pressure in a subterranean environment |
| KR101999720B1 (ko) * | 2012-11-20 | 2019-07-16 | 삼성디스플레이 주식회사 | 기판 정전기 검사 장치 및 기판 제조 방법 |
| KR101489302B1 (ko) | 2013-07-31 | 2015-02-04 | 전자부품연구원 | 압력센서 |
| US9464951B2 (en) * | 2013-10-16 | 2016-10-11 | Sercel Inc. | Method and apparatus for electrical gap setting for a piezoelectric pressure sensor |
| US10527642B2 (en) | 2014-11-11 | 2020-01-07 | Hitachi, Ltd. | Acceleration sensor |
| US10101230B2 (en) * | 2015-09-16 | 2018-10-16 | Sensata Technologies, Inc. | Reduction of non-linearity errors in automotive pressure sensors |
| GB2567017A (en) * | 2017-09-29 | 2019-04-03 | Cirrus Logic Int Semiconductor Ltd | MEMS devices and processes |
Family Cites Families (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1327719A (fr) * | 1960-07-01 | 1963-05-24 | Onera (Off Nat Aerospatiale) | Perfectionnements aux capteurs manométriques à variation de capacité électrique |
| US4415948A (en) * | 1981-10-13 | 1983-11-15 | United Technologies Corporation | Electrostatic bonded, silicon capacitive pressure transducer |
| US4422243A (en) * | 1982-05-24 | 1983-12-27 | Brunson Instrument Co. | Dual axis capacitive inclination sensor |
| FR2614986B1 (fr) * | 1987-05-07 | 1989-08-18 | Otic Fischer & Porter | Structure de cellule capacitive pour la mesure des pressions differentielles |
| US4998179A (en) * | 1989-02-28 | 1991-03-05 | United Technologies Corporation | Capacitive semiconductive sensor with hinged diaphragm for planar movement |
| US5180986A (en) * | 1989-05-22 | 1993-01-19 | Schaevitz Sensing Systems, Inc. | Two axis capacitive inclination sensor |
| US5044202A (en) * | 1989-09-18 | 1991-09-03 | Texas Instruments Incorporated | Pressure transducer apparatus |
| US5442962A (en) | 1993-08-20 | 1995-08-22 | Setra Systems, Inc. | Capacitive pressure sensor having a pedestal supported electrode |
| US5738731A (en) * | 1993-11-19 | 1998-04-14 | Mega Chips Corporation | Photovoltaic device |
| US5381299A (en) * | 1994-01-28 | 1995-01-10 | United Technologies Corporation | Capacitive pressure sensor having a substrate with a curved mesa |
| US5646349A (en) * | 1994-02-18 | 1997-07-08 | Plan B Enterprises, Inc. | Floating mass accelerometer |
| JPH0850142A (ja) * | 1994-08-04 | 1996-02-20 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体加速度センサ及びその製造方法 |
| JP3114006B2 (ja) * | 1994-08-29 | 2000-12-04 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 半導体装置、及び、その製造方法 |
| DE19547642A1 (de) * | 1994-12-20 | 1996-06-27 | Zexel Corp | Beschleunigungssensor und Verfahren zu dessen Herstellung |
| JP3114570B2 (ja) * | 1995-05-26 | 2000-12-04 | オムロン株式会社 | 静電容量型圧力センサ |
| JPH0943083A (ja) * | 1995-08-02 | 1997-02-14 | Omron Corp | 静電容量型圧力センサ及びそれを用いた血圧計，圧力測定装置並びにガスメータ |
| JPH09145740A (ja) * | 1995-09-22 | 1997-06-06 | Denso Corp | 加速度センサ |
| JPH09257617A (ja) * | 1996-03-21 | 1997-10-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧力センサ及びこれを用いたガス異常監視装置 |
| JPH10308645A (ja) * | 1997-05-08 | 1998-11-17 | Toyo Commun Equip Co Ltd | Ａｔカット水晶振動子及びその製造方法 |
| US6151967A (en) * | 1998-03-10 | 2000-11-28 | Horizon Technology Group | Wide dynamic range capacitive transducer |
| US6658938B2 (en) * | 1998-03-10 | 2003-12-09 | Mcintosh Robert B. | Electret transducer |
| US6496348B2 (en) * | 1998-03-10 | 2002-12-17 | Mcintosh Robert B. | Method to force-balance capacitive transducers |
| US6661637B2 (en) * | 1998-03-10 | 2003-12-09 | Mcintosh Robert B. | Apparatus and method to angularly position micro-optical elements |
| US6556417B2 (en) * | 1998-03-10 | 2003-04-29 | Mcintosh Robert B. | Method to construct variable-area capacitive transducers |
| JP3417855B2 (ja) * | 1998-11-05 | 2003-06-16 | 株式会社日立製作所 | 赤外センサ |
| US6388299B1 (en) | 1998-12-10 | 2002-05-14 | Honeywell Inc. | Sensor assembly and method |
| US6267009B1 (en) * | 1998-12-14 | 2001-07-31 | Endress + Hauser Gmbh + Co. | Capacitive pressure sensor cells or differential pressure sensor cells and methods for manufacturing the same |
| US6552840B2 (en) * | 1999-12-03 | 2003-04-22 | Texas Instruments Incorporated | Electrostatic efficiency of micromechanical devices |
| EP1322545A2 (en) * | 2000-10-03 | 2003-07-02 | Honeywell International Inc. | Method of trimming micro-machined electromechanical sensors (mems) devices |
| AU2001297774A1 (en) * | 2000-12-19 | 2002-10-28 | Coventor, Incorporated | Light transmissive substrate for an optical mems device |
| DE60232250D1 (de) * | 2001-08-20 | 2009-06-18 | Honeywell Int Inc | Bogenförmige federelemente für mikro-elektromechanischen beschleunigungssensor |
| DE10235046A1 (de) * | 2002-07-31 | 2004-02-12 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Kapazitiver Drucksensor |
| US6798560B2 (en) * | 2002-10-11 | 2004-09-28 | Exajoula, Llc | Micromirror systems with open support structures |
| US6825968B2 (en) * | 2002-10-11 | 2004-11-30 | Exajoule, Llc | Micromirror systems with electrodes configured for sequential mirror attraction |
| FI119528B (fi) | 2003-02-11 | 2008-12-15 | Vti Technologies Oy | Kapasitiivinen kiihtyvyysanturirakenne |
| US6906848B2 (en) * | 2003-02-24 | 2005-06-14 | Exajoule, Llc | Micromirror systems with concealed multi-piece hinge structures |
| JP2005321257A (ja) * | 2004-05-07 | 2005-11-17 | Alps Electric Co Ltd | 静電容量型圧力センサ |
-
2004
- 2004-09-23 FI FI20041229A patent/FI119785B/fi not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-09-15 WO PCT/FI2005/050318 patent/WO2006032729A1/en active Application Filing
- 2005-09-15 CN CNA2005800322663A patent/CN101027542A/zh active Pending
- 2005-09-15 EP EP05787808A patent/EP1809997A4/en not_active Withdrawn
- 2005-09-15 JP JP2007532914A patent/JP2008513800A/ja active Pending
- 2005-09-23 US US11/232,922 patent/US7555950B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2006032729A1 (en) | 2006-03-30 |
| EP1809997A1 (en) | 2007-07-25 |
| US20060213269A1 (en) | 2006-09-28 |
| US7555950B2 (en) | 2009-07-07 |
| CN101027542A (zh) | 2007-08-29 |
| EP1809997A4 (en) | 2010-06-02 |
| FI20041229A0 (fi) | 2004-09-23 |
| FI20041229A (fi) | 2006-03-24 |
| JP2008513800A (ja) | 2008-05-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI119785B (fi) | Kapasitiivinen anturi ja menetelmä kapasitiivisen anturin valmistamiseksi | |
| JP4787746B2 (ja) | トランスデューサの製造方法 | |
| US7610809B2 (en) | Differential capacitive sensor and method of making same | |
| JP5145349B2 (ja) | マイクロマシニング式のｚセンサ | |
| US7368312B1 (en) | MEMS sensor suite on a chip | |
| EP3156804B1 (en) | Microelectromechanical sensor device with reduced stress sensitivity | |
| KR100230891B1 (ko) | 정전용량형 센서 및 그 제조방법 | |
| JP5553846B2 (ja) | 加速度センサおよび加速度センサの作動方法 | |
| US7770449B2 (en) | Resistive-type humidity sensing structure with microbridge and method therefor | |
| US20150268268A1 (en) | Inertial sensor with trim capacitance and method of trimming offset | |
| US20070237204A1 (en) | Capacitive type temperature sensor | |
| US11976995B2 (en) | Micromechanical component for a capacitive sensor or switch device | |
| US10807860B2 (en) | Micromechanical component for a pressure sensor device | |
| CN107515060A (zh) | 一种电容式压力传感器、线性补偿方法及制备方法 | |
| US20220144624A1 (en) | Electrode layer partitioning | |
| CN216133091U (zh) | 微机械设备 | |
| CN109313095B (zh) | 用于压力传感器设备的微机械构件 | |
| Tavakoli et al. | Designing a new high performance 3-axis MEMS capacitive accelerometer | |
| JP2011220765A (ja) | 慣性センサ及びその製造方法 | |
| KR20070007511A (ko) | 경사각 측정 센서 및 그 제조방법 | |
| CN109883408B (zh) | 一种基于互电容原理的mems液体陀螺仪 | |
| US20100233029A1 (en) | Compensated membrane capacitive bio-chemical sensor | |
| RU2484483C1 (ru) | Способ изготовления наноэлектромеханического преобразователя и наноэлектромеханический преобразователь с автоэлектронной эмиссией | |
| CN115078464A (zh) | 湿度传感器 | |
| KR20120107658A (ko) | 초소형 압력센서 및 그 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 119785 Country of ref document: FI |
|
| PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: MURATA ELECTRONICS OY |
|
| MM | Patent lapsed |