Newsletter | Impressum | Mediadaten | Kontakt

Storefront !

Logo von 3D-Micromac AG
Logo von Arges GmbH
Logo von COHERENT
Logo von COLANDIS GmbH
Logo von GFH GmbH
Logo von InnoLas Solutions GmbH
Logo von Kugler GmbH
Logo von LaserJob GmbH
Logo von LASERPLUSS AG
Logo von Leonhardt Graveurbetrieb
Logo von LPKF Laser & Electronics AG
Logo von maxon motor ag
Logo von Nanoscribe GmbH
Logo von Physik Instrumente (PI) GmbH & Co. KG
Logo von piezosystem jena GmbH
Logo von POSALUX SA
Logo von Pulsar Photonics GmbH
Logo von SCANLAB GmbH
Logo von SPHINX Werkzeuge AG
Logo von STARLIM Spritzguss GmbH
Logo von WITTMANN BATTENFELD GmbH

Mikrospritzguss für thermisch robuste MEMS


Bauteile in der Mikroelektronik und in MEMS sind immer höheren mechanischen und thermischen Belastungen ausgesetzt. Ein Gemeinschaftsprojekt untersuchte Möglichkeiten, wie Mikrobauteile aus Kunststoff den Einsatz von MEMS erweitern können.

Bild 1. Sensorstrukturen für Neigung und Beschleunigung
[zum Vergrößern in das Bild Klicken]

Hochwertige Maschinen und Anlagen arbeiten oft mit auf den jeweiligen Anwendungsfall zugeschnittenen Sensoren, unter anderem mit Beschleunigungs- und Neigungssensoren. Diese Sensoren besitzen elastisch gelagerte Kammstrukturen mit sehr feinen Spalten (Bild 1). Die Spaltmaße ändern sich durch die Gewichtskraft (Neigungssensor) oder bei Beschleunigung infolge von Trägheit (Beschleunigungssensor). Ausgewertet wird eine derartige Änderung über die Kapazität. Diese siliziumbasierten Sensoren werden oft direkt auf die Leiterplatte geklebt. Die sehr unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten α der Werk- stoffe generieren bei Temperaturänderungen thermomechanischen Stress und damit eine Verschiebung der Strukturen. Dadurch driften die Messwerte, oder es kommt sogar zu einem Systemausfall. Typische Werte
für α liegen bei: 3E-6 K-1 für Silizium, 7E-6 K-1 für Keramik und (15-17)E-6 K-1 für Harze, Klebmaterial und Leiterplattenwerkstoffe.

 

Spritzgegossener Smart Interposer
Der Beitrag stellt den Entwurf und die Fertigung eines spritzgegossenen Mikroformteils (›Smart Interposer‹) vor, welches die resultierenden thermomechanischen Belastungen der durchschnittlichen α-Werte am mikromechanischen Siliziumsensor ›auffängt‹ und eliminiert und damit Messfehler und ein Versagen vermeidet. Eine derartige Smart-Interposer-Lösung zur Reduzierung thermomechanischer Spannungen in MEMS beschäftigt sich mit einer aktuellen und technisch wichtigen Problemstellung der Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT, englisch: Packaging). Trotz vielfältiger Entwicklungsaktivitäten existierte bisher keine Lösung, um die Deformationen im Sensorelement ohne Baseplate zu vermeiden [1]. Das Formteil ist
für das Mikrospritzgießen konzipiert, zum einen weil als Werkstoff Kunststoff eingesetzt werden soll, zum anderen aufgrund der Freiheiten in der geometrischen Gestaltung sowie der zu erwartenden hohen Stück-zahlen. [...]

 

Hersteller:
Kunststoff-Zentrum in Leipzig GmbH
04229 Leipzig
Tel. +49 341 4941-0
Fax +49 341 4941-555
Opens external link in new windowwww.kuz-leipzig.de

 

 

Den vollständigen Artikel lesen

Zum freien PDF-Download