Silizium-Dehnmessstreifen

Presseinformation 18/2016

Für Präzisionskraftmessungen hat das CiS Forschungsinstitut aus Erfurt miniaturisierte Silizium-Dehnmessstreifen (Si-DMS) mit integrierter Messbrücke entwickelt. Die piezoresistiven Widerstände sind monolithisch in einkristallinem Silizium integriert (K-Faktor = 80) und liegen als Doppel-Dehnungselement und als Vollbrücke vor. Durch die Verwendung von Halbleitertechnologien wird eine höhere Langzeitstabilität, Präzision und Messsicherheit im Vergleich zu duktilen Metall-DMS erreicht.

Der Temperaturkoeffizient der Brücke beträgt 0,70 % / 10 K. Der Widerstand der Brücke bei 30 °C liegt bei 5000 W und die Sensitivität bei 0,4mV/(VMPa).
Die nur 1,0 mm x 0,5 mm x 0,015 mm großen Si-DMS werden mit Hilfe innovativer Fügetechniken mit dem elastischen Verformungskörper verbunden.
Klassische Klebeverfahren sind für anspruchsvolle Anwendungen, wie Industriesensorik und Medizintechnik häufig nicht nutzbar, da die dafür verwendeten Fügematerialien temperatur- und feuchteempfindlich sind und somit die Stabilität des elektrischen Signals beeinflussen.
Montagetechnologien, wie das Aufglasen, das Silber-Sintern oder Fügen auf Basis von reaktiven Multischichtsystemen sind hier wegweisend. Die Auswahl des geeigneten Verfahrens hängt von den Anforderungen an das Messsystem und den Bedingungen am Messort ab. Das CiS führt Untersuchungen zum  thermischen Verhalten der Materialkomponenten und der Zuverlässigkeit und Langzeitstabilität des Si-DMS auf Federkörpern aus Edelstahl, Kovar, Aluminium und weiteren Metallen durch.


Projektpräsentationen zur:
electronica, 08.-11. November 2016, München, Halle B1, Stand 225
COMPAMED, 14.-17. November 2016, Düsseldorf, Halle 8A, Stand H23.1


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(© CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH)



Über die CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH
Die CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH ist ein führender F&E-Anbieter in den Bereichen optische, mikromechanische, piezoresistive und kapazitive Sensoren sowie Siliziumdetektoren. Sie beschäftigt 120 Mitarbeiter und  unterstützt Unternehmen bei der Entwicklung kundenspezifischer Lösungen im Bereichen Sensorik und Mikrosystemtechnik und fertigt diese in Kleinserien. Basis ist die Siliziumtechnologie mit den Spezialitäten: 3D-Strukturierung, Stapeltechnologien und beidseitige Wafer-Prozessierung.

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CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH, D-99099 Erfurt
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