Leckdetektion und Miniaturisierung Keramische MEMS-Sensoren und 3D-Druck: Fraunhofer auf der Sensor+Test

Sensorelement auf Keramik-Cantilever (20 µm) mit integriertem Heizer, Funktionsschicht und Kontakten

Bild: Fraunhofer IKTS
02.05.2023

Am 9. Mai 2023 geht die Sensor+Test an den Start. Das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS zeigt dort unter anderem einen neuen MEMS-Sensor zur Detektion brennbarer Gase sowie additive Druckverfahren für die Miniaturisierung von Sensoren. Auch Vorträge sind Teil des Programms.

Auf der Sensor+Test zeigen internationale Unternehmen ihre messtechnische Systemkompetenz vom Sensor bis zur Auswertung. Im Fokus stehen Anwendungsbereiche wie die Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik, Robotik und Industrie 4.0. In Halle 1, Stand 513, ist das Fraunhofer IKTS zu finden. Es präsentiert unter anderem einen MEMS-Sensor für eine schnelle Detektion von brennbaren Gasen in sauerstoffreichen Gasgemischen.

Die Funktion des Sensors beruht auf dem thermischen Ansprechverhalten einer dünnen beheizten keramischen Membran mit geringer thermischer Masse, die mit einem gassensitiven katalytischen Werkstoff beschichtet ist. Wegen der geringen Dicke der Membran, welche direkt in das LTCC-Gehäuse integriert ist, kann der Sensor mit sehr geringem Heizenergieverbrauch sowohl bei konstanter Betriebstemperatur als auch im Pulsbetrieb eingesetzt werden.

Miniaturisierung von Sensoren und Mikroschaltungen

Durch Funktionalisierung keramischer Folien mittels maskenbasierter Druckverfahren wie Sieb- und Schablonendruck lassen sich miniaturisierte keramische Sensoren und Mikroschaltungen herstellen. Allerdings sind diese Verfahren im Hinblick auf die Designflexibilität kosten- und zeitintensiv.

Alternativ arbeitet das Fraunhofer IKTS an digitalen Drucktechniken wie Ink- oder Aerosol-Jet. Sie sind komplett additiv und maskenlos. Als Vorteile ergeben sich beispielsweise die Möglichkeit einer schnellen Prototypenfertigung sowie die Fähigkeit, hochgradig individualisierte und maßgeschneiderte Produkte herzustellen.

Vorträge auf der parallel laufenden PCIM

Das Fraunhofer IKTS ist auf der parallelen PCIM mit folgenden Vorträgen vertreten:

  • 9. Mai 2023, 14:00 Uhr, Raum München 2:
    Partial Discharge Analyses of DBC Substrates, Johannes Drechsel

  • 9. Mai 2023, 15:05 Uhr, Eingang Foyer, NCC Mitte:
    Active Metal Brazed Cu-Si3N4 Composites for Power Electronics, Axel Rost

  • 10. Mai 2023, 15:05 Uhr, Eingang Foyer, NCC Mitte:
    Measurement Methods for Water-Uptake of Encapsulation Materials in Power Electronics, Paul Gierth

Bildergalerie

  • Maskenloser LTCC-Prozess zur additiven Fertigung von Sensoren und Mikroschaltungen (AJ = Aerosol-Jet-Druck, IJ = Inkjet-Druck)

    Maskenloser LTCC-Prozess zur additiven Fertigung von Sensoren und Mikroschaltungen (AJ = Aerosol-Jet-Druck, IJ = Inkjet-Druck)

    Bild: Fraunhofer IKTS

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