06.10.2015

CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH

Miniaturisierte Dehnungselemente aus Silizium

Silizium-Dehnmesssensoren als Vollbrücke

Für Präzisionskraftmessungen in medizintechnischen Applikationen hat das CiS Forschungsinstitut aus Erfurt Silizium-Dehnmesssensoren (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 Halb-leitertechnologien 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. Die nur 1,0 mm x 0,5 mm x 0,015 mm großen Si-DMS werden mit Hilfe inno-vativer Fügetechniken mit dem Verformungskörper verbunden. Mögliche Anwendungen finden sich in der Orthopädie und Zahnmedizin.


Die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten wurde gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (FKZ: MF 120100).