Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie
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Sensorik

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Integrierte Mikromagnete für Sensorik

Unsere Lösung:

  •  Auf Substrat-Ebene integrierte Mikromagnete
  •  Stützfelder für verschiedene Magnetfeldsensoren (Back Bias, TMR usw.)
  •  Verschiedene Materialien: NdFeB, SmCo, Ferrit usw.

Stützmagnete für Magnetfeldsensoren werden bislang im oder außerhalb des Packages montiert. PowderMEMS ermöglicht die präzise Integration der Magnete auf Wafer-Level nah am Sensor. Dies ermöglicht einen hohen Grad an Miniaturisierung, optimale Magnetfeldgeometrien und eine deutliche Einsparung von Rohstoffen.
 

Anwendungen:

  •  Back Bias für Messung von Zahnraddrehraten
  •  Stützfeld für Stromsensoren

Stabilisierung von thermischen Flusssensoren

Unser Lösungsansatz:

  •  Auf Substrat-Ebene integrierte poröse Stützstrukturen
  •  Stabilisierung von Dünnfilmmembranen 
  •  Modifikation bestehender Designs möglich

Thermische Flusssensoren werden herkömmlich auf fragilen Dünnfilmmembranen hergestellt. Das Versagen dieser Membranen durch z.B. Druckstöße ist ein häufiger Fehlermodus, welcher zum Totalausfall des Systems führt. Unser Lösungsansatz zielt auf eine Stabilisierung der Membran um diesen Fehlermodus zu vermeiden.
 

Anwendungen:

  •  Thermische Flusssensoren in rauen Umgebungen
  •  Weitere thermische MEMS mit Dünnfilmmembran wie z.B. Infrarot (IR) Sensoren.

Poröse Wafer-Schutzkappen für Gas- und Drucksensoren

Unser Lösungsansatz:

  •  Herstellung von Schutzkappen diverser Geometrien in 200 mm / 8“ Substraten
  •  Waferprozess: Integration mit MEMS-Wafer durch Substratbonden möglich
  •  Funktionalisierung der Filterstruktur durch z.B. Hydrophobierung, katalytische Oberfläche etc.
  •  Integration von Heizern für die Nutzung als Vorkonzentrator

MEMS Gas- und Drucksensoren müssen gegen schädliche Umwelteinflüsse wie z.B. Partikel oder kondensierende Feuchtigkeit geschützt werden. Herkömmlich erfolgt die Integration von Schutzkappen als Einzelchipprozess. PowderMEMS bietet die Möglichkeit, eine Vielzahl von porösen Schutzkappen in 200 mm / 8“ Substraten herzustellen. Diese Kappenwafer können direkt durch Substratbonden auf den MEMS Wafer aufgebracht werden – ein Einzelchipprozess wie z.B. Kleben kann entfallen. Durch Herstellung der Schutzkappen in einem MEMS Prozess können weitere Funktionalisierungen wie z.B. die Hydrophobierung oder katalytische Oberflächen umgesetzt werden.
 

Anwendungen:

  •  MEMS Gassensoren z.B. VOC, CO2, H2, etc.
  •  MEMS Drucksensoren 

PowderMEMS für Gas- und Biosensoren

Unser Lösungsansatz:

  •  Herstellung von sehr großen Reaktionsoberflächen in 200 mm / 8“ Si-Wafern
  •  Katalytische ALD-Oberflächen und/oder Immobilisierung von Enzymen
  •  Co-Integration von Heizern und Elektroden
  •  Durch Nutzung der dritten Dimension geringer Footprint

MEMS Bio- und Gassensoren benötigen große Reaktionsoberflächen, um eine hohe Empfindlichkeit zu erreichen. Mittels PowderMEMS lassen sich poröse Mikrostrukturen mit sehr großen inneren Oberflächen durch Nutzung der dritten Dimension mit kleinstem Footprint auf
200 mm / 8“ Si-Wafern herstellen. Die inneren Oberflächen können z.B. mit katalytischen ALD-Schichten modifiziert oder für die Immobilisierung von Enzymen genutzt werden. Durch die Verwendung von etablierten MEMS Technologien können weitere funktionale Elemente wie z.B. Heizer und/oder Elektroden integriert werden.
 

Anwendungen:

  •  MEMS Gassensoren z.B. VOC, CO2, H2, etc.
  •  MEMS Biosensoren