IGF-Nr.: 20.460N / Montageprozess für Sensoren und Aktoren auf Basis der Niedertemperatur-Verbindungstechnik

Produktinformationen

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines Silber-Sinter Prozesses für Mikrosysteme der Sensorik und Aktorik. Das Silber-Sintern stellt dabei eine, in der Leistungselektronik bereits etablierte, Fügetechnologie dar, die eine temperaturstabile metallische Verbindung erzeugt. Bei Prozesstemperaturen von 200 °C bis 300 °C sind anschließend somit höhere Einsatztemperaturen möglich. Durch die geringeren Temperaturdifferenzen lassen sich die thermo-mechanische Belastung für das Bauteil und damit der Einfluss auf das Sensorsignal und die Lebensdauer positiv beeinflussen. Gleichzeitig können Schichten mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit von 200 W/m K oder mehr erzeugt werden.
Die Anforderungen an den Prozess für Sensoren und Aktoren unterscheiden sich dabei in mehrerer Hinsicht von der Leistungselektronik. Allen voran bei den unterschiedlichen Materialien (Keramiken, Edelstahl) und deren Oberflächenmetallisierungen. Zusätzlich werden an die Eigenschaften der Schichten andere Anforderungen (wie Dichtigkeit bei Drucksensoren oder Dämpfung bei Aktoren) gestellt.
Um diese Aspekte zu beleuchten sollen mikro- und nanoskalige Sinter-Pasten verwendet werden. Ein zentraler Punkt ist dabei eine Einflussgrößen-Wirkungsanalyse, die neben den unterschiedlichen Materialien auch die zentralen Prozessparameter (Druck, Temperatur, Zeit, Atmosphäre, etc.) beleuchtet. Mit dem so gewonnenen Prozessfenster sollen Untersuchungen zur Zuverlässigkeit der Verbindungen mittels beschleunigten Alterungstests durchgeführt und schließlich die Funktionalität an Mustern von PA-Firmen getestet werden.
Ein weiterer Punkt, der vor allem die Transferierbarkeit zu KMUs sicherstellen soll, sind Materialmodelle für FEM-Simulationen.
Vor allem unter Sensor- und Aktorherstellern findet sich eine Vielzahl von KMU, die von den Ergebnissen direkt profitieren können. Neben dem Prozesshandbuch, das im Projekt angefertigt wird, werden diesen Unternehmen die Ergebnisse auf Tagungen und Konferenzen präsentiert.

ISBN

978-3-96870-508-8

Reihe

DVS Forschungsvereinigung,

Band

Band: 508

Erscheinungsdatum

Juni 2021

Bindung

E-Book im PDF Format

Seiten

70

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