特許
J-GLOBAL ID：200903099324251199
定電界で駆動されるマイクロビームによる共振ゲージ
発明者：
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出願人/特許権者：
代理人 (1件)：
山川 政樹 (外5名)
公報種別：公表公報
出願番号（国際出願番号）：特願平7-508640
公開番号（公開出願番号）：特表平9-502274
出願日： 1993年09月07日
公開日（公表日）： 1997年03月04日
要約：
【要約】共振ひずみゲージは、シリコン基板と、基板の両端部に取り付けられたポリシリコンたわみビームと、基板と協働して、密封された真空チャンバ内のたわみビームを囲む、剛性のポリシリコン・カバーとを含む。上部バイアス電極は、カバー上に形成され、下部バイアス電極は、たわみビームのすぐ下のたわみビームから離間された基板上に形成される。駆動電極は、ビーム中またはビーム上に形成され、ビーム伸長の方向に対して横方向で上部バイアス電極と下部バイアス電極の間で心合わせされる。上部電極および下部電極は、大きさが等しく極性が逆である一定の電圧レベルにバイアスされる。駆動電極は、通常、接地にバイアスされ、振動駆動電圧を印加することによって選択的に荷電され、ビームの機械的な振動を発生させる。ピエゾ抵抗器は、ビーム上に形成され、ビームの振動を検知して、ビームを駆動する発振器回路への入力を示す位置を提供する。ビームはその自然共鳴周波数で発振する傾向がある。したがって、ピエゾ抵抗器は、固有共振周波数を発振器回路に提供し、ビーム駆動信号の周波数を固有共振周波数に一致するように調整する。寄生キャパシタンスを防止するには、たわみビームのピエゾ抵抗器と駆動電極の間にシールド電極を形成することができる。代替実施例では、一方のバイアス電極に駆動信号を印加してビームを振動させ、ビームの振動がキャパシタンスに関して検知される。
請求項（抜粋）：
ひずみの変化を検知する装置において、 剛性の基板と、基板の基板表面部に対して固定された第1バイアス電極と、 基板に対して固定された第1の領域と、たわみ要素自体に作用する外部の力によるひずみの変化と共に変化する共振周波数で自由に振動する第2の領域とを有し、第1のバイアス電極から離間された、長手方向に縦長のたわみ要素と、 前記たわみ要素の第2の領域に形成されたビーム電極と、 前記たわみ要素から離間され、基板表面部からたわみ要素の対向側に配設されたカバー表面部と、そのカバー表面部に固定された第2のバイアス電極とを有する、基板に対して固定された剛性のカバーと、 第1および第2のバイアス電極を、基本的に一定であるそれぞれの異なる第1および第2の電圧レベルにバイアスし、一様で一定の電界をたわみ要素の周りの領域で生成するバイアス手段と、 基板およびカバーに対するたわみ要素の位置を示す位置信号を生成する位置検知手段と、 周期的に変化する駆動電圧信号からなる駆動信号を生成し、ビーム電極、第1のバイアス電極、および第2のバイアス電極のうちの1つに駆動信号を供給して、基板およびカバーに対するたわみ要素の振動を発生させ、前記位置信号を受け取り、位置信号の周波数の変化に応答して駆動信号の周波数を変化させ、それによって、駆動信号の周波数を前記共振周波数に一致するように調整する、振動手段とを含むことを特徴とする装置。
IPC (2件)：
FI (2件)：
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