6.3 - Hochempfindliche Stahlmembran-Drucksensoren mit lasergerechtem Messbrückenlayout
- Event
- 11. Dresdner Sensor-Symposium 2013
2013-12-09 - 2013-12-11
Dreikönigskirche - Haus der Kirche Dresden - Chapter
- Neuartige Sensor-Systeme
- Author(s)
- G. Schultes, D. Göttel, M. Cerino - ZeMA - Zentrum für Mechatronik und Automatisierungstechnik, Saarbrücken/D
- Pages
- 113 - 118
- DOI
- 10.5162/11dss2013/6.3
- ISBN
- 978-3-9813484-5-3
- Price
- free
Abstract
Stahlmembran-Drucksensoren zur Messung hydraulischer Drücke haben eine beachtliche technologische Reife erreicht und werden bereits in sehr hohen Stückzahlen für unterschiedliche Industriezweige produziert. Dennoch bieten die Sensorelemente ein hohes Optimierungspotential. Diese Arbeit zeigt Innovationsschritte für die sensorisch aktive Dünnschicht, deren Strukturierung und Kontaktierung auf. Eine hochempfindliche Sensorschicht liefert ein Vielfaches des üblichen Signals. Die Strukturierung der Dünnschicht erfolgt mit Hilfe eines Ultrakurzzeitlasers, der einige wenige Trenngräben direkt in die Schicht schneidet. Ein topologisch neuartiges Brückendesign gestattet es, die Vorteile der Laserstrukturierung auszuschöpfen. Da die Sensorschicht direkt durch Draht-Ultraschall Bonden kontaktierbar ist, werden Kontaktschichten und sämtliche photolithographische Prozessschritte überflüssig. Durch den Verzicht auf Ätzmedien können Defekte durch Migrationsprozesse ausgeschlossen werden. Es entsteht ein optimiertes Sensorelement mit höheren Spezifikationen und prozesstechnischen Vereinfachungen, die sich zur Kostenreduktion nutzen lassen.