Pt Dünnschichttechnik

Heraeus Sensor Technology bietet eine umfangreiche Auswahl von Sensorelementen, Microheizern und kundenspezifischen Sensoren. Angefangen bei SMD-Chips über PCB- und DBS-Sensoren bis hin zu komplexen mehrlagigen Plattformchips.

Technologisches Know-how und die jahrzehntelange Weiterentwicklung der Verfahren ermöglichen es Heraeus Sensor Technology heute, im fotolithografischen Prozess Pt-Strukturen von bis zu 3 µm zu erreichen! Zum Vergleich: Ein menschliches Haar besitzt einen Durchmesser von 50-100 µm!

Pt-Temperatursensoren in Dünnschichttechnik stellen letztlich die zweidimensionale, mikroskopische Variante der gewickelten Ausführungen dar. Drahtlänge und Durchmesser sind hier flächig als hauchdünne Mäander auf einem Substrat aufgebracht. Das Herstellverfahren ist weitgehend automatisiert und erfordert den Einsatz modernster Technologie wie sie beispielsweise auch bei der Silizium-Chip-Produktion zu finden ist.

Der Mikroheizer eignet sich für Anwendungen im Automobilbereich, z. B. für den Aufbau von Heißfilmanemometer, für die Gebäude-, Heizungs- und Klimatechnik sowie für Anwendungen im medizinischen und analytischen Bereich. Besondere Eigenschaften sind sehr kurze Ansprechzeiten, hohe maximale Einsatztemperatur und hervorragende Langzeitstabilität, z. B. für den Aufbau von Heißfilmanemometern, Flowerkennung oder Detektion der Strömungsrichtung.

Die Sensor-Plattform ist für den Aufbau von beheizten Sensoren konzipiert. Mittels Heiz- und Temperaturwiderstand kann der Sensor mit entsprechender Ansteuerung bei konstanter Temperatur gehalten oder ein Temperaturzyklus gefahren werden. Auf einem Keramiksubstrat sind Platin-Dünnschichtstrukturen für den Heiz- und Temperaturmesswiderstand aufgebracht und mit einer Glasschicht isolierend abgedeckt. Auf der Glasschicht befindet sich eine Goldelektrode in Dickschichttechnik, auf die eine messende Komponente gebondet bzw. in Dick- oder Dünnschichttechnik aufgebracht werden kann. Die Größe der Elektrode erlaubt hierbei das Aufbringen der verschiedensten sensitiven Schichten bzw. die Applizierung von Si-Chips. Als Anschlüsse sind Bänder angebracht, mit denen Anschlusslängen von bis zu 170 Millimetern realisierbar sind. Die Ausbildung als Band bietet eine Stabilität, die von einem Draht mit rundem Durchmesser nicht zu erreichen ist.

übrigens: Die Mehrzahl der Plattformsensoren wird nach Kundenvorgaben neu entwickelt!

In einem ersten Produktionsschritt wird exakt dotiertes Platin im Hochvakuum vollflächig auf Al2O3-Substrate aufgedampft. Anschließend erfolgt die fotolithografische übertragung der extrem feinen Mäanderstruktur oder Elektrodenstruktur auf den Platin-Substrat-Rohling unter Reinraumbedingungen (bis Klasse 1000). Durch abschließendes Wegätzen des überflüssigen Platins entsteht das fertige Sensorelement und wird in seine verschiedenen Ausführungen weiterverarbeitet.