{"id":76,"date":"2014-10-13T11:39:59","date_gmt":"2014-10-13T11:39:59","guid":{"rendered":"http:\/\/nanoss.apps-1and1.net\/?page_id=76"},"modified":"2016-12-02T08:59:00","modified_gmt":"2016-12-02T07:59:00","slug":"ultrakompakte-kraftsensoren-fuer-memsnems","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/nanoss.de\/de\/massgeschneiderte-kraft-und-dehnungssensoren-fuer-memsnems\/","title":{"rendered":"Ma\u00dfgeschneiderte Sensoren f\u00fcr MEMS\/NEMS"},"content":{"rendered":"

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nano3DSense\u00a0schmiegt sich ihrer Messumgebung an \u2013 nahtlos und im 3D-Nanodruck!<\/h3>\n

MEMS (Mikro-Elektro-Mechanische Systeme) <\/em>transformieren mechanische in elektrische\"MEMS-3DForce\"<\/a> Energie und umgekehrt. Sie bestehen in der Regel aus einer kleinen biegbaren Kraftunterlage \u2013<\/em>\u00a0z.B.\u00a0 die Druckmembran oder der Krafthebel (Cantilever) \u2013<\/em>\u00a0sowie einem Transducer als Messvorrichtung. Mit zunehmender Miniaturisierung steigen die Anforderungen an die Messtechnik erheblich. Verkleinert man derartige Vorrichtungen auf Nanometerniveau von nur wenigen hundert Nanometern (nm), spricht man von extrem kompakten NEMS (Nano-Elektro-Mechanische Systeme)<\/em>.<\/p>\n

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Die Grenzen konventioneller Messtechnik in Industrie und Forschung<\/h3>\n

Konventionelle Vorrichtungen zur Kr\u00e4fte- oder Druckmessung, wie z.B. Laser, Piezoresistoren oder Kapazit\u00e4tssensoren sto\u00dfen bei stark verkleinerten MEMS\/NEMS-Anwendungen schnell an ihre physikalischen Grenzen, oft bereits bei Abmessungen unterhalb 20 Mikrometer (\u00b5m) (1 \u00b5m = 1000 Nanometer).<\/p>\n

Bei laseroptischen Methoden beispielsweise stellt die Beugungsgrenze des Lasers, die nicht kleiner als 1,4 \u00b5m (HWFM, \u201eHalf Width at the Full Maximum\u201c) werden kann, bereits eine nat\u00fcrliche und un\u00fcberwindbare Barriere f\u00fcr die weitere Miniaturisierung dar.<\/p>\n

\u00c4hnlich sieht es mit anderen Kraftsensoren, wie z. B. Piezoresistoren, aus. Da diese komplizierte Reinraum- und Dotierungsprozesse erfordern, ist das Miniaturisierungspotential hier meist schon mit Abmessungen von\u00a020\u00a0– 50\u00a0\u00b5m ausgesch\u00f6pft. Au\u00dferdem sind diese traditionellen Sensorans\u00e4tze meist strikt an das Material Silizium gebunden. Kr\u00e4fte an anderen Materialien, wie Stahl oder Kunststoffen, k\u00f6nnen daher nur \u00fcber Umwege, wie Klebe- und F\u00fcgetechniken, erfasst werden. Bei der Druckmessung mit einer Membran m\u00fcssen sogar komplizierte und fehleranf\u00e4llige Zwischenschritte, wie \u00d6l gef\u00fcllte Kammern zur Kr\u00e4fte\u00fcbertragung, konstruiert werden.<\/p>\n

Mit der neuen patentierten nano3DSenseTM\u00a0 <\/sup><\/a>– Technologie entfallen diese l\u00e4stige Zwischenschritte: Dank des innovativen 3D-Nanodruckverfahrens vereinfacht sich der Sensoraufbau ernorm und Sensoren k\u00f6nnen –\u00a0sofort einsatzbereit – mit Nanometer – Pr\u00e4zision und ohne Umwege auf jede MEMS\/NEMS-Kraftunterlage direkt appliziert werden.<\/p>\n

Druckbare Sensoren f\u00fcr MEMS\/NEMS mit echter Nanometerpr\u00e4zision<\/h3>\n

Sensoren werden mit nano3DSenseTM<\/sup><\/a> erstmals im 3D-Verfahren nanometergenau aufgedruckt, wo sie\u00a0in der\u00a0MEMS\/NEMS-Anwendung sofort f\u00fcr leistungsf\u00e4hige Messaufgaben zur Verf\u00fcgung stehen. Gleichg\u00fcltig auf welchen Materialunterlagen oder Oberfl\u00e4chen. Geeignet sind z.B. alle Materialien aus Silizium, Oxiden, Kunststoff, Polymere, Stahl, Keramiken, u.v.a.<\/p>\n

nano3DSenseTM<\/sup><\/a> passt sich nahtlos und optimal jeder MEMS\/NEMS-Umgebung an und bietet eine Positionier-Genauigkeit\u00a0auf der Unterlage von unterhalb 5 Nanometern, bei Sensorabmessungen, die im Bedarfsfall sogar bis 10 Nanometern reichen. Dies ist Weltrekord! So wird der Sensor exakt dort aufgebracht, wo Kr\u00e4fte und andere Messgr\u00f6\u00dfen tats\u00e4chlich entstehen oder zuverl\u00e4ssig gemessen werden m\u00fcssen. Und dies \u2013 im Unterschied\u00a0z.B. zu Piezoresistoren oder Dehnungsmessstreifen (DMS) \u2013 v\u00f6llig ohne die Messung st\u00f6rende Zwischenlagen oder aufwendige Klebe- und F\u00fcgetechniken.<\/p>\n

Der 3D-Druck erlaubt es au\u00dferdem flexibel die Geometrierandbedingungen der MEMS\/NEMS-Komponente w\u00e4hrend der Sensorherstellung einzubeziehen. Der Sensor wird dreidimensional (3D) –\u00a0unter Umgehen von aufwendigen Reinraum- und Maskenprozessen – auf der MEMS\/NEMS-Oberfl\u00e4che einfach aufgedruckt (siehe Beispielgrafiken oben und unten).<\/p>\n

Ob zur Serienfertigung Ihrer Produkte, f\u00fcr Rapid-Prototyping und F&E bei der Neuentwicklung von anspruchsvollen MEMS\/NEMS-Anwendungen oder schnelles Austesten eines neuen Sensor-Designs: im 3-Nanodruck sichern Sie sich stets einen Zeit- und Kostenvorsprung bei der Umsetzung Ihrer Ideen.<\/p>\n

Ein konkurrenzloser Vorsprung bei Miniaturisierung und Adaptivit\u00e4t<\/h3>\n

nano3DSenseTM<\/sup><\/a> ist eine Technologie \u00fcbergreifende Plattform f\u00fcr Industrie und F&E und deckt eine Vielzahl von dedizierten Aufgaben mit Sensorik-Hintergrund ab. Wenn es um h\u00f6chste Anspr\u00fcche bei Miniaturisierung und Adaptivit\u00e4t an die Messumgebung bzw. Materialien geht, erschlie\u00dfen Sie das ganze Einsatzspektrum der Kraft- und Drucksensorik f\u00fcr Ihre MEMS\/NEMS-Anwendungen neu, z.B.<\/p>\n