Chemnitz UT: Center for Microtechnologies
Center for Microtechnologies






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SFB 379
Mikromechanische Sensor- und Aktorarrays

Sprecher: Prof. Thomas Geßner

Aktuell:

Der Sonderforschungsbereich (SFB) widmet sich schwerpunktmäßig der Siliziummikromechanik und deren Kopplung mit der Mikroelektronik. Ziel ist die Realisierung, Bewertung und Applikation zweidimensionaler Anordnungen von Einzelkomponenten.

In der ersten Phase (1995-1997) wurden als Hauptdemonstratoren ein Scannerarray von Mikrospiegeln, ein akustisches Sensor-/ Aktorarray unter Verwendung von Piezopolymeren sowie Einzelprozesse der Oberflächen-Volumenmikromechanik realisiert.

In der zweiten Phase (1998-2000) wurde auf dem bereits fortgeschrittenen technologischen Stand der TU Chemnitz bei der Entwicklung von mikromechanischen Grundstrukturen auch in Arrayform aufgebaut. Es folgte eine spezifische Weiterentwicklung hinsichtlich der Verbesserung der entwurfstechnischen und technologischen Voraussetzungen unter Einbeziehung von Systemaspekten bei Testung und Applikation. Beispiele dafür sind:

1. verschiedene Scannerarrays in modifizierter bulk- sowie BESOI-Technologie
2. optisches Schaltnetzwerk auf der Basis der entwickelten 3 x 3-Arrays in bulk-Technologie
3. akustische Sensor/Aktorarrays mit verbesserten Parametern für gerichtete Schallabstrahlung
4. und richtungsselektiven Empfang
5. Sensorarray für die Vibrationsmessung im Bereich von 1...10 kHz in oberflächennaher Silizium-Technologie

Wichtige Ergebnisse waren:
  • Positioniersystem (Sensor/Aktorarray in oberflächennaher Silizium-Technologie) mit einem Zustellbereich von maximal 25 µm und einer Sensitivität von 1 nm.
  • einkristalliner Silizium-Resonator mit on-chip-Verstärker in 0,8 µm Standard-CMOS-Technik

In der dritten Phase des SFB (2001-2003) wurden folgende Schwerpunkte definiert:

  • verstärkte Vernetzung des System- und Komponentenentwurfes mit dem Ziel einer Gesamtsystembeschreibung
  • Weiterentwicklung von mikromechanischen Grundstrukturen sowie deren Charakterisierung und Zuverlässigkeitsbeschreibung
  • Erarbeitung einer neuen Technologieplattform für die oberflächennahe Siliziummikromechanik und Einsatz des Niedertemperaturbondens für die Integration von Hochvolt-ASICs mit mikromechanischen Phasengitterarrays

Dabei wurden die Ergebnisse der Arbeiten wieder an speziellen Demonstratoren nachgewiesen.

In der vierten Phase des SFB (2004-2006) wurden folgende Schwerpunkte definiert:
  • Mikromechanische Scannerarrays (Aktuatoren werden in Volumen- und Oberflächenmikromechanik hergestellt)
  • Verwendung mikromechanischer Grundkomponenten z.B. für Ultraschallarrays und Positioniersysteme, einschließlich der Einbeziehung neuer Materialien
  • Weiterentwicklung der SCREAM-Technologie

Die Teilprojekte wurden in interdisziplinärer Zusammenarbeit von Professuren der Fakultäten für Elektrotechnik und Informationstechnik, Naturwissenschaften, dem Institut für Mechatronik e.V. sowie mit dem Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration bearbeitet, wobei das Zentrum für Mikrotechnologien die zentrale präparative Basis darstellt.

Der SFB gliederte sich in folgende Teilprojekte:

A1 Komponentenentwurf Prof. Dr.-Ing. Wolfram Dötzel
A2 Systementwurf Prof. Dr.-Ing. Dietmar Müller
A4 Adaptive Mehrbereichs-Sensorarrays zur Vibrationsanalyse Dr.-Ing. Jan Mehner
B2 Experimentelle Charakterisierung, Modelladaption - Zuverlässigkeit Prof. Dr.-Ing. Wolfram Dötzel
B5 Beugungsgitter-Mikrospiegel als Sensorarray für eine spektrale Bildscanner-Technologie Prof. Dr.-Ing. Arved Hübler
B6 Kraftsensorarrays Prof. Dr. rer. nat. Michael Hietschold
C2 Neue Technologieplattform für die "Oberflächennahe Silizium-bulk-Mikromechanik" Prof. Dr.-Ing. Thomas Geßner
C4 Niedertemperaturbonden für rekonfigurierbare Resonatorarrays Prof. Dr.-Ing. Thomas Geßner
Z Zentrale Aufgaben für den Sonderforschungsbereich Dipl.-Ing. Gottfried Höppner

2000: Kolloquien des Sonderforschungsbereiches 379

2001: Kolloquien des Sonderforschungsbereiches 379

2002: Kolloquien des Sonderforschungsbereiches 379

2003: Kolloquien des Sonderforschungsbereiches 379

[ Bundesweite Sammlung aller SFB ]