(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を有するヨーレートセンサであって、前記基板が主延在平面（１１０、１２０）を有し、前記ヨーレートセンサが、振動可能な少なくとも第１および第２の質量要素（１０、２０）を備え、基板の第１の主延在方向（１１０）が、第１の質量要素（１０）から第２の質量要素（２０）に向いており、第１の主延在方向に第１の質量要素（１０）と第２の質量要素（２０）との間に連結構造（３０）が配置されているヨーレートセンサにおいて、
連結構造（３０）の第１の連結領域（３１）が第１の機能層（１）に配置されており、第１の質量要素（１０）の第１の質量領域（１１）が前記第１の機能層（１）に配置されており、第１の質量要素（１０）の第２の質量領域が第２の機能層（２）に配置されており、第１の機能層（１）が、主延在平面（１１０、１２０）に垂直な延在方向（２００）に、前記基板と前記第２の機能層（２）との間に配置されており、第２の主延在方向（１２０）が第１の主延在方向（１１０）に垂直であり、第１の連結領域（３１）が、第１の主延在方向（１１０）に第２の主延在方向（１２０）よりも大きい寸法を有しており、
前記第１の連結領域（３１）が、第１の主延在方向（１１０）に第２の主延在方向（１２０）よりも高い剛性を有していることを特徴とするヨーレートセンサ。
【請求項２】
基板を有するヨーレートセンサであって、前記基板が主延在平面（１１０、１２０）を有し、前記ヨーレートセンサが、振動可能な少なくとも第１および第２の質量要素（１０、２０）を備え、基板の第１の主延在方向（１１０）が、第１の質量要素（１０）から第２の質量要素（２０）に向いており、第１の主延在方向に第１の質量要素（１０）と第２の質量要素（２０）との間に連結構造（３０）が配置されているヨーレートセンサにおいて、
連結構造（３０）の第１の連結領域（３１）が第１の機能層（１）に配置されており、第１の質量要素（１０）の第１の質量領域（１１）が前記第１の機能層（１）に配置されており、第１の質量要素（１０）の第２の質量領域が第２の機能層（２）に配置されており、第１の機能層（１）が、主延在平面（１１０、１２０）に垂直な延在方向（２００）に、前記基板と前記第２の機能層（２）との間に配置されており、第２の主延在方向（１２０）が第１の主延在方向（１１０）に垂直であり、第１の連結領域（３１）が、第１の主延在方向（１１０）に第２の主延在方向（１２０）よりも大きい寸法を有しており、
連結構造（３０）の第２の連結領域（３２）が前記第２の機能層（２）に配置されており、連結構造（３０）の第３の連結領域（３３）が第３の機能層（３）に配置されており、
前記第２の連結領域（３２）が、第２の主延在方向（１２０）に第１の連結領域（３１）よりも小さい寸法を有しており、第３の連結領域（３３）が、第２の主延在方向（１２０）に第１の連結領域（３１）よりも小さい寸法を有している、ヨーレートセンサ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のヨーレートセンサにおいて、
前記第１の質量要素（１０）と前記第２の質量要素（２０）とが前記連結構造（３０）によって機械的に結合されているヨーレートセンサ。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１項に記載のヨーレートセンサにおいて、
前記第１の機能層（１）が、前記主延在平面（１１０、１２０）に垂直な前記延在方向（２００）に前記第２の機能層（２）よりも小さい寸法を有しているヨーレートセンサ。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１項に記載のヨーレートセンサにおいて、
第３の機能層（３）が、前記延在方向（２００）に基板と前記第１の機能層（１）との間に配置されており、前記第１の質量要素（１０）の第３の質量領域（１３）が第３の機能層（３）に配置されているヨーレートセンサ。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか１項に記載のヨーレートセンサにおいて、
第２の質量要素（２０）のさらなる第１の質量領域（２１）が第１の機能層（１）に配置されており、第２の質量要素（２０）のさらなる第２の質量領域（２０）が第２の機能層（２）に配置されており、第２の質量要素（２０）のさらなる第３の質量領域（２３）が第３の機能層（３）に配置されているヨーレートセンサ。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか１項に記載のヨーレートセンサにおいて、
連結構造（３０）が、基板との少なくとも１つの固定子（５０）を備えており、連結構造（３０）がヒンジ要素を含むヨーレートセンサ。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１項に記載のヨーレートセンサにおいて、
連結構造（３０）がロッカー構造として形成されているヨーレートセンサ。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか１項に記載のヨーレートセンサにおいて、
ヨーレートセンサが、少なくとも１つのさらなる連結構造（３０″）を有し、さらなる連結構造（３０″）が、連結構造（３０）と実質的に同じに構成されており、基板の第１の主延在方向（１１０）に、互いに隣り合って、互いに隣接して配置されているヨーレートセンサ。
【請求項１０】
基板を有するヨーレートセンサであって、前記基板が主延在平面（１１０、１２０）を有し、前記ヨーレートセンサが、振動可能な少なくとも第１および第２の質量要素（１０、２０）を備え、基板の第１の主延在方向（１１０）が、第１の質量要素（１０）から第２の質量要素（２０）に向いており、第１の主延在方向に第１の質量要素（１０）と第２の質量要素（２０）との間に連結構造（３０）が配置されているヨーレートセンサにおいて、
連結構造（３０）の第１の連結領域（３１）が第１の機能層（１）に配置されており、第１の質量要素（１０）の第１の質量領域（１１）が前記第１の機能層（１）に配置されており、第１の質量要素（１０）の第２の質量領域が第２の機能層（２）に配置されており、第１の機能層（１）が、主延在平面（１１０、１２０）に垂直な延在方向（２００）に、前記基板と前記第２の機能層（２）との間に配置されており、第２の主延在方向（１２０）が第１の主延在方向（１１０）に垂直であり、第１の連結領域（３１）が、第１の主延在方向（１１０）に第２の主延在方向（１２０）よりも大きい寸法を有しており、
第４の機能層（４）が、延在方向（２００）に前記第２の機能層（２）の上方に配置されており、第４の機能層（４）にさらなる第２の質量要素（２０′）が配置されており、連結構造（３０）が、第２の機能層（２）に配置された第２の連結領域（３２）とさらなる連結領域（３４）とを有し、さらなる連結領域（３４）が第４の機能層（４）に配置されており、連結構造（３０）によって前記第１の質量要素（１０）およびさらなる第２の質量要素（２０′）が互いに機械的に結合されている、ヨーレートセンサ。
【請求項１１】
請求項１０に記載のヨーレートセンサにおいて、
第４の機能層（４）にさらなる第１の質量要素（１０′）が配置されており、第１の主延在方向（１１０）に前記第１の質量要素（１０）と前記第２の質量要素（２０）との間に付加的な連結構造（３０′）が配置されており、付加的な連結構造（３０′）が付加的な連結領域（３１′）および付加的なさらなる連結領域（３２′）を有し、付加的な連結領域（３１′）が前記第１および第２の機能層（１、２）に形成されており、付加的なさらなる連結領域（３２′）が第４の機能層（４）に形成されており、付加的な連結構造（３０′）によって、前記第２の質量要素（２０）およびさらなる第１の質量要素（１０′）が、互いに機械的に結合されているヨーレートセンサ。
【請求項１２】
請求項１から１１までのいずれかに記載のヨーレートセンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分に記載のヨーレートセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上のヨーレートセンサは一般に知られている。この場合のヨーレートセンサは、ヨーレートを測定することができる主にシリコンベースの特殊な微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）である。一般に、ヨーレートセンサは、異なる質量体を備えている。このような質量体は、検出質量体、駆動質量体および／またはコリオリ質量体として使用される。このために、個々の質量体は互いに連結され、部分的に基板に結合される。面内ヨーレートセンサでは多くの場合、質量体およびばねは１つの機能層に形成されている。しかしながら、ばね要素は、一般に、曲げ要素およびねじり要素に制限されており、これらの要素は、全体としてむしろ少ない構成の可能性しか有しておらず、質量体を連結し、特定の相対的な振動方向およびモードを可能にする／抑制するために制限された可能性しか有していない。
【発明の概要】
【０００３】
本発明の課題は、基板を有するヨーレートセンサにおいて、例えば、基板の主延在平面における質量体の運動を全般に、または選択的に抑制することができ、主延在平面に対して垂直方向の運動が可能となるように、異なる質量体を連結するための改善されたおよび／または拡大された可能性が得られるヨーレートセンサを提案することである。
【０００４】
独立請求項に記載の本発明によるヨーレートセンサは、従来技術に対して、第１および第２の機能層を使用し、両方の機能層に第１の質量領域の質量領域を配置することによって、２つの質量要素の所望の振動特性を生成するための有利な可能性が得られるという利点を有する。特に、本発明によれば、連結構造は、全体的にまたは部分的に第１の機能層に形成されていることが可能である。これにより、例えば、有利には、特に第１の主延在方向に堅固に構成されており、主延在平面に垂直な質量要素の運動、例えば傾斜運動および／または回転運動を許可するばね要素を実現することができる可能性が生じる。
【０００５】
本発明の別の対象は、基板を有するヨーレートセンサであって、基板は主延在平面を有し、ヨーレートセンサは振動可能な少なくとも第１および第２の質量要素を備え、基板の第１の主延在方向は第１の質量要素から第２の質量要素に向いており、第１の主延在方向に第１および第２の質量要素の間に連結構造が配置されており、
連結構造の第１の連結領域は第１の機能層に配置されており、第１の質量要素の第１の質量領域は第１の機能層に配置されており、第１の質量要素の第２の質量領域は第２の機能層に配置されており、第１の機能層は、主延在平面に垂直な延在方向に、基板と第２の機能層との間に配置されていることを特徴とするヨーレートセンサである。
【０００６】
本発明の有利な実施形態および構成が、従属請求項および図面を参照した説明に明らかである。
【０００７】
本発明の一実施形態によれば、第１の機能層は、主延在平面に垂直な延在方向に第２の機能層よりも小さい寸法を有していることにより、有利には、第１の連結領域および／または連結構造全体が、主延在平面に垂直に質量要素の運動、例えば傾斜運動および／または回転運動を許可することが可能である。
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、第１の連結領域は、第１の主延在方向に第２の主在平方向よりも高い剛性を有していることにより、第１の連結領域が、基板の主延在平面に垂直な延在方向にも、基板の第２の主延在方向にも、第１の主延在方向よりも剛性が低く構成されていること可能になる。これにより、質量要素が、第２の主延在方向および（基板の主延在面に垂直な）延在方向に互いに対して移動可能であるが、第１の主延在方向には堅固に連結されているように、質量要素を連結することができる連結構造を実現することが可能になる。
【０００９】
本発明の一実施形態によれば、第３の機能層が、延在方向に基板と第１の機能層との間に配置されており、第１の質量要素の第３の質量領域が第３の機能層に配置されていることにより、応力を加えられた状態で基板の主延在平面で決定的な補償運動を行わない、連結した質量要素を実現することが可能である。特に、第１の質量要素、第２の質量要素、および連結構造の配置を（基板の主延在面に垂直な延在方向および第１の主延在方向に延在する対称面に関して）対称的に構成することが可能である。これは、特に、第２の質量要素のさらなる第１の質量領域が第１の機能層に配置されており、第２の質量要素のさらなる第２の質量領域が第２の機能層に配置されており、特に第２の質量要素のさらなる第３の質量領域が第３の機能層に配置されている場合に可能である。特に、本発明の実施形態によれば、結合された（第１および第２の）質量要素を、（主延在平面に垂直な）正の延在方向および負の延在方向に実質的に対称的に曲げることが可能である。
【００１０】
特に、このことは、連結構造（例えば、ヒンジばね）を中央で質量要素に結合することができるので、質量体が延在方向に変位されるときにヒンジばねによって所定の力が（延在方向の質量体の大きさに関して）中央で加えられる場合に可能である。したがって、主延在平面に加えられる力が、（主延在平面に垂直な）負または正の延在方向における連結構造の回避運動をもたらさないことが可能である。このことは、ヨーレートセンサの挙動に有利な作用を及ぼすことができる。
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、さらなる機能層（もしくは構造平面）を設けることが可能である。複数の構造平面に拡大することにより、連結構造（例えば、ヒンジばね、プッシュロッド、および／またはプッシュベルト）を、中央で（延在方向に関して）質量要素に配置することが可能になる。特に、３つまたは別の奇数個の機能層の場合には、有利には、対称的な微小機械式の連結構造、および連結要素に対称的に取り付けられた連結構造が可能である。
【００１２】
本発明の一実施形態によれば、連結構造の第２の連結領域が第２の機能層に配置されていることにより、連結構造のための（第１の主延在方向に垂直である）様々な有利な断面積を実現することが可能である。例えば、Ｌ、ＴまたはＵ字形の断面を実現することが可能である。
【００１３】
本発明によれば、連結構造の第３の連結領域は第３の機能層に配置されていることが好ましい。このようにして、特に有利な特性を有するロッカー構造を形成することができる。例えば、十字形の断面形状を有する連結構造を実現することができる。このような断面は、例えば、ねじり軸に対する連結構造／ねじり要素の対称性を高め、基板の主延在平面およびこれに対して垂直な延在方向への（不都合な）曲げ運動に関して剛性が非対称になることを最小限に抑える。
【００１４】
本発明の一実施形態によれば、第４の機能層が、延在方向に第２の機能層の上方に配置されており、第４の機能層にさらなる第２の質量要素が配置されており、連結構造は、第２の機能層に配置された第２の連結領域とさらなる連結領域とを有し、さらなる連結領域は第４の機能層に配置されており、連結構造によって第１の質量要素およびさらなる第２の質量要素が互いに機械的に結合されていることにより、有利には、異なる機能層内の質量要素を互いに連結することが可能である。例えば、さらなる第２の質量要素が少なくとも部分的に第２の質量要素の上方に配置されていることが可能である。
【００１５】
本発明の一実施形態によれば、第４の機能層にさらなる第１の質量要素が配置されており、第１の主延在方向に第１の質量要素と第２の質量要素との間に付加的な連結構造が配置されており、付加的な連結構造が付加的な連結領域および付加的なさらなる連結領域を有し、付加的な連結領域が第１および第２の機能層に形成されており、付加的なさらなる連結領域が第４の機能層に形成されており、付加的な連結構造によって、第２の質量要素およびさらなる第１の質量要素が互いに機械的に結合されていることにより、有利には、第３の機能層では、特に、さらなる第１の質量要素が少なくとも部分的に第１の質量要素の上方に配置されている場合には、それぞれ互いに上下に配置された質量要素が交差して連結されていることが可能である。
【００１６】
本発明の一実施形態によれば、連結構造が、基板との少なくとも１つ、好ましくは２つの固定子を備えており、特に連結構造がヒンジ要素を含むことより、有利には連結構造をヒンジとして構成することが可能である。これにより、不都合な曲げ運動を抑制することができる。付加的または代替的に、連結構造がロッカー構造として形成されていることが可能である。
【００１７】
全体として、本発明によれば、複数の機能層を使用することによって、多種多様な（連結による）所望の振動特性を有する連結された質量要素を実現することが可能になる。
【００１８】
本発明の一実施形態によりヨーレートセンサを製造する本発明による方法は、従来技術に対して、本発明によるヨーレートセンサまたは本発明によるヨーレートセンサの実施形態に関連して既に説明した利点を有する。
【００１９】
本発明の例示的な実施形態を図面に示し、以下の説明に詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態によるヨーレートセンサの一部を示す概略図である。
【図２】本発明の第１の実施形態によるヨーレートセンサの一部を示す概略図である。
【図３】本発明の第１の実施形態によるヨーレートセンサの一部を示す概略図である。
【図４】本発明の第２の実施形態によるヨーレートセンサの一部を示す概略図である。
【図５】本発明の第２の実施形態によるヨーレートセンサの一部を示す概略図である。
【図６】本発明の第３の実施形態によるヨーレートセンサの一部を示す概略図である。
【図７】本発明の第４の実施形態によるヨーレートセンサの一部を示す概略図である。
【図８】本発明の第５の実施形態によるヨーレートセンサの一部を示す概略図である。
【図９】本発明の第６の実施形態によるヨーレートセンサの一部を示す概略図である。
【図１０】本発明の第７の実施形態によるヨーレートセンサの一部を示す概略図である。
【図１１】本発明の第８の実施形態によるヨーレートセンサの一部を示す概略図である。
【図１２】本発明の第９の実施形態によるヨーレートセンサの一部を示す概略図である。
【図１３】本発明の第１０の実施形態によるヨーレートセンサの一部を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
異なる図面では、同じ部分には常に同じ参照番号を付し、したがって、原則的にはそれぞれ一度だけ言及する。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態に係るヨーレートセンサの一部を概略的に示している。第１の質量要素１０および第２の質量要素２０が示されている。２つの質量要素１０、２０は、それぞれ部分的に第１の機能層１および第２の機能層２に形成されており、特に、第１の質量領域１１およびさらなる第１の質量領域２１は第１の機能層１に配置されており、第２の質量領域１２およびさらなる第２の質量領域２２は第２の機能層２に配置されている。質量要素１０、２０は、連結構造３０によって互いに連結されている。連結構造３０は、第１の機能層１に配置された第１の結合領域３１を有する。連結構造３０は、プッシュロッドとして形成されており、基板の第１および第２の主延長方向１１０、１２０に剛性を有する。図示の実施形態は、例えば、破線の矢印にしたがって２つの質量要素１０、２０の連結された移動を可能にする。別の独立した微小機械素子７０を、例えば、結合構造３０の上方に配置することができる。このことは、図１に破線で示す本体７０によって示されている。
【００２３】
図２は、図１に示した本発明の第１の実施形態によるヨーレートセンサの一部を概略的に示す。描かれている太い実線の矢印は、例えば温度効果によって引き起こされ得る、外部から第１および第２の質量要素１０、２０に作用する機械的応力を象徴している。第１の質量要素１０および第２の質量要素２０は、延在方向２００の方向に関して連結構造３０によって非対称的に連結されているので、このような応力の連結は、連結構造３０、もしくは太い破線の矢印の方向（すなわち、負の延在方向２００）に示されている装置全体の回避運動をもたらす。
【００２４】
図３は、図１に示した本発明の第１の実施形態によるヨーレートセンサの一部を概略的に示す。基板の主延在平面１１０、１２０に垂直な延在方向２００における連結構造３０の剛性は、とりわけ、連結構造３０の（延在方向２００における）厚さ、したがって、第１および第２の機能層１、２の厚さの比によって主に決定されている。構造要素の適切な寸法設定により、例えば独立した微小機械素子７０が交差する場合にも、第１および第２の主延在方向１１０、１２０に十分な剛性を有する接続／連結構造３０を実現することができる。図示の実施形態は、例えば、延長部２００の方向に描かれた矢印にしたがって、２つの質量要素１０、２０の連結した運動を可能にし、質量体は、逆位相で移動させることもできるし、同位相で移動させることもできる。
【００２５】
図４は、本発明の第２の実施形態によるヨーレートセンサの一部を概略的に示す。第１の質量要素１０および第２の質量要素２０が示されている。２つの質量要素は、第１の機能層１および第２の機能層２にそれぞれ部分的に形成されており、特に、第１の質量領域１１およびさらなる第１の質量領域２１は第１の機能層１に配置されており、第２の質量領域１２およびさらなる第２の質量領域２２は第２の機能層２に配置されている。質量要素１０、２０は、連結構造３０によって互いに連結されている。連結構造３０は、第１の機能層１に配置された第１の連結領域３１を有する。連結構造３０は、薄いプッシュロッドとして構成されており、基板の第１の主延在方向１１０に剛性を有している。図示の実施形態は、例えば、破線で示す矢印にしたがって、すなわち、特に基板の第２の主延在方向１２０、および基板の主延在平面１１０、１２０に垂直な延在方向２００に、２つの質量要素１０、２０の連結した移動を可能にする。別の独立した微小機械素子７０を、例えば、結合構造３０の上方に配置することができる。このことは、図４に破線の本体７０によって示されている。
【００２６】
図５は、図４に示す本発明の第２の実施形態によるヨーレートセンサの一部を概略的に示す。描かれている太い実線の矢印は、例えば温度効果によって引き起こされ得る、外部から第１および第２の質量要素１０、２０に作用する機械的応力を象徴している。第１の質量要素１０および第２の質量要素２０は、連結構造３０によって延在方向２００に関して非対称的に連結されているので、このような応力の連結は、太い破線の矢印の方向（すなわち、負の延在方向２００）に連結構造３０もしくは図示の全体的な装置の回避運動をもたらす。
【００２７】
図６は、本発明の第３の実施形態によるヨーレートセンサの一部を概略的に示す。第１の質量要素１０、第２の質量要素２０、さらなる第１の質量要素１０′およびさらなる第２の質量要素２０′が示されている。第１および第２の質量要素１０、２０は第１および第２の機能層１、２内に形成されている。さらなる第１およびさらなる第２の質量要素１０′、２０′は第４の機能層４に形成されている。第４の機能層４は第２の機能層２の上方に配置されている。さらに連結構造３０が示されている連結構造３０は、第１の機能層１に形成された第１の連結領域３１と、第２の機能層２に形成された第２の連結領域３２と、第４の機能層４に形成されたさらなる連結領域３４とを含む。連結構造は、第１の質量要素１０をさらなる第２の質量要素２０′に機械的に連結している。さらに付加的な結合構造３０′が示されている。付加的な連結構造３０′は、部分的に第１の主延在方向１１０に第１および第２の質量要素１０、２０の間に配置されている。付加的な連結構造３０′は、付加的な連結領域３１′と、付加的なさらなる連結領域３２′とを含む。付加的な連結領域３１′は、第１および第２の機能層１、２に配置されている。付加的なさらなる連結領域３２′が第４の機能層４に形成されている。付加的な連結構造３０′によって、第２の質量要素２０およびさらなる第１の質量要素１０′が機械的に結合され、連結されている。
【００２８】
図示の実施形態では、主延在平面１１０、１２０におけるそれぞれ連結された質量要素１０、２０′、１０′、２０の平行移動が可能であり、逆平行移動が抑制される。第１および第２の機能層１、２と第４の機能層４との厚さ比に応じて、特に、延在方向２００への曲げ運動が可能であるか、または、例えば、厚い機能層１、２、４の場合には抑制される。図示の実施形態では、例えば、上下に（延在方向２００に）配置されており、第１または第２の主延在方向１１０、１２０に互いに対して振動することができる質量要素を実現することが可能である。個々の質量要素１０、１０′、２０、２０′の可能な振動方向は、実践の矢印および破線の矢印によって表されている。
【００２９】
図７は、本発明の第４の実施形態によるヨーレートセンサの一部を概略的に示す。図示の実施形態は、図１に既に示した構成要素を含む。さらに、基板と第１の機能層１との間に配置された第３の機能層３が示されている。第１の質量要素１０は、第３の機能層３に形成された第３の質量領域１３を含む。第２の質量要素２０は、同様に第３の機能層３に形成された第３の質量領域２３を含む。これにより、第１および第２の質量要素１０、２０を結合する連結構造３０が、第１および第２の質量要素１０、２０に（第１および第２の主延在方向１１０、１２０に関しても、これに対して垂直な延在方向２００の両方に関しても）中央に配置されていることが可能になる。描かれた太い実線の矢印は、外側から第１および第２の質量要素１０、２０に作用する機械的応力を表している。第１の質量要素１０および第２の質量要素２０は、連結構造３０によって延在方向２００に関して対称的に連結されているので、このような応力が加えられた状態においてさえ、有利には、連結構造３０もしくは図示の全体的な装置の補償運動は起こらない（太い破線矢印）。
【００３０】
図８は、本発明の第５の実施形態によるヨーレートセンサの一部を概略的に示す。第５の例示的な実施形態は、第４の例示的な実施形態（図７）に似ているが、連結構造３０が、第１の主延在方向１１０に第２の主延在方向１２０よりも明らかに大きい寸法を有していることが異なる。これにより、質量要素１０、２０が延在方向２００および第２の主延在方向１２０に相対運動を行うことができるが、それでもなお、外部から応力が加えられた状態で（太い、完全な矢印）、延在方向２００に補償運動は起こらないように２つの質量要素１０、２０を互いに連結することが可能である。
【００３１】
図９は、本発明の第６の実施形態によるヨーレートセンサの一部を概略的に示す。
【００３２】
第６の例示的な実施形態は、第５の例示的な実施形態（図８）に似ている。さらに、結合構造３０を部分的に取り囲む別の独立した微小機械素子７０が示されている。さらに破線の矢印は、この実施形態で可能な第１および第２の質量要素１０、２０の延在方向２００および第２の主延在方向１２０における移動を象徴している。
【００３３】
図１０は、本発明の第７の実施形態によるヨーレートセンサの一部を概略的に示す。第１および第２の質量要素１０、２０は連結構造３０によって機械的に連結されている。２つの質量要素１０、２０はそれぞれ部分的に第１の機能層１および第２の機能層２に形成されており、第１の質量領域１１およびさらなる第１の質量領域２１は第１の機能層１に配置されており、第２の質量領域１２およびさらなる第２の質量領域２２は第２の機能層２に配置されている。連結構造３０は、第１の機能層１に形成された第１の連結領域３１と、第２の機能層２に形成された第２の連結領域３２とを含む。第１および第２の連結領域３１、３２は、第１の主延在方向１１０に第２の主延在方向１２０よりも大きく延在している。
【００３４】
特に、第１の連結領域３１のみが質量要素１０、２０に直接に隣接しており、第２の連結領域３２は直接に隣接していない。これにより、（延在方向２００における第１の連結領域３１の小さい寸法によっても）延在方向２００への質量要素１０、２０の振動が可能である（正および負の延在方向２００を示す実線の矢印によって表す）。さらに、連結構造３０は２つの固定子５０を含み、これらの固定子によって連結構造３０を基板に結合することができる。固定子５０の主延在方向は、基板の第２の主延在方向１２０と一致する。固定子５０は、第１および第２の機能層１、２に形成されている。さらに、固定子５０は、第１および第２の質量要素の間の（第１の主延在方向１１０に関して）中央に配置されており、したがって、同様に第１および第２の連結領域３１、３２の中央に配置されており、これによりトーションバーの形状が得られる。これにより、図示の装置は、（図示の湾曲した完全な矢印に沿った移動を可能にする）ヒンジを有するロッカー構造として形成されている。図示の実施形態では、第１の主延在方向１１０への移動は部分的にのみ抑制されている。なぜならば、固定子５０はこの方向１１０には小さい寸法しか有しておらず、したがって比較的低い剛性を有するからである。このことは、破線の矢印によって示されている。
【００３５】
図１１は、本発明の第８の実施形態によるヨーレートセンサの一部を概略的に示す。第８の例示的な実施形態は、第７の例示的な実施形態（図１０）に似ている。しかしながら、連結構造３０の一部として形成された固定子５０は、この実施形態ではＴ字形の断面を有する。これは、特に、固定子５０が第１の機能層１に、第１の主延在方向１１０に幅が広い第１の固定領域（第１の固定領域は、第１の主延在方向１１０に、第２の機能層２に配置された固定子５０の第２の固定領域よりも幅が広い）を有していることにより可能である。これにより、第８の実施形態の連結構造３０は、第７の実施形態（図１０）よりも第１の主延在方向１１０に剛性が高くなり、第１の主延在方向１１０における振動が抑制される。Ｔ字形の断面を有するトーションバーによるロッカーの懸吊部は、第１の主延在方向１１０および延在方向２００に（ねじり剛性に対して）曲げ剛性を有する。
【００３６】
図１２は、本発明の第９の実施形態によるヨーレートセンサの一部を概略的に示す。図示の第９の例示的な実施形態は、図示の第８の例示的な実施形態に似ている。しかしながら、第９の実施形態では、第３の機能層３が設けられている。この第３の機能層３には、第１の質量要素１０の第３の質量領域１３と、第２の質量要素２０の別の第３の質量領域２３と、連結構造３０の第３の連結領域３３とが配置されている。さらに、固定子５０はそれぞれ、第３の機能層３に形成された第３の固定領域を含む。特に、これにより、固定子５０の十字形の断面が生じる。図示の装置全体は、対称平面に関して鏡面対称に構成されており、対称平面は、基板の主延長面１１０、１２０に平行に配置され、質量要素１０、２０および結合構造３０の中心を通って延在している。
【００３７】
図１３は、本発明の第１０の実施形態によるヨーレートセンサの一部を概略的に示す。特に、連結構造３０および２つのさらなる連結構造３０″が示されており、（さらなる）連結構造３０、３０″は、第１の主延在方向１１０に互いに隣り合って、互いに直接に隣接して配置されている。連結構造３０、３０″は共に、２つの質量要素（図示しない）の間の機械的な結合をもたらす。連結構造３０は、第１の機能層１に配置された第１の連結領域３１と、第２の機能層２に配置された第２の連結領域３２とを含む。さらに連結構造３０は基板との２つの固定子５０を備え、これらの固定子は主に第２の主延在方向１２０に延在している。固定子５０は、同様に部分的に第１および第２の機能層１、２に形成されており、Ｔ字形の断面を有する。さらなる連結構造３０″は、実質的に結合構造３０と同じである。図示の（さらなる）連結構造３０、３０″は、完全な矢印によって表される局所的な運動を可能にする。ヒンジばねより、延在方向２００への運動のみに有利に働く連結構造３０、３０″の装置が得られる。連結構造３０、３０″の間の隣接する結合部は、逆位相で移動する（正および負の延在方向２００に実線の矢印によって象徴される）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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