Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek


Nieuwe impuls voor betaalbare smart sensoren

Ieder meetinstrument bevat naast een sensor, elektronica om het signaal te bewerken en om te zetten naar het uitgangssignaal. Zonder deze onderdelen zijn de gemeten waarden van de sensor niet in een computer in te voeren. Toch is een naadloze aansluiting tussen meting en bewerkingsapparatuur niet vanzelfsprekend. Het hele ontwerpprocédé, de eigenschappen van toegepaste materialen en
compatibiliteitsproblemen staan de integratie van sensoren met de verwerkende elektronica in de weg. De NWO-Technologiestichting STW heeft daarom aan dr. Paddy French van de Technische Universiteit Delft een PIONIER-subsidie toegekend om de integratie van sensorelementen met elektronische circuits die in een standaardproces worden gemaakt te bestuderen. Zulke ontwikkelingen in de smart sensortechnologie bieden perspectief voor gespecialiseerde Nederlandse bedrijven.

De komende vijf jaar zal een onderzoeksteam aan het DIMES-instituut de processen voor de fabricage van micromechanische structuren en sensoren met bijpassende elektronica onderzoeken. Het doel van het PIONIER-project is om een serie nieuwe technieken zodanig te ontwikkelen dat de reeds op de chip aanwezige structuren niet beschadigd worden. Hiervoor moet de bewerkingstemperatuur onder de 400 oC blijven. Een dergelijke nabehandeling houdt de industriële productie eenvoudig. Wanneer de mechanische structuren gevormd zouden worden tijdens het standaard IC-proces, zou het hele fabricageprocédé aanzienlijk ingewikkelder en daardoor kwetsbaarder en duurder worden.

De fabricage van siliciumsensoren is mogelijk gemaakt door ontwikkelingen in de IC-industrie. Daarbij worden zoveel mogelijk standaard processtappen gebruikt. Om sommige sensoren, zoals voor het nauwkeurig meten van druk, versnelling en magnetisch veld, te kunnen maken zijn echter speciale processtappen nodig. Voor veel toepassingen is het voordeliger om de uitleeselektronica en sensor op één chip te combineren. Voorbeelden hiervan zijn een zelftest, zelfcalibratie en compensatie voor zgn. kruisgevoeligheid. Daartoe moet het sensorproces compatibel zijn met het IC-proces. In het PIONIER-project zullen de onderzoekers zich concentreren op het fabricageproces van micromechanische structuren. Naast siliciummaterialen zoals siliciumoxide, siliciumnitride en siliciumcarbide zullen plastics, polymeren, polyimides en andere materialen worden onderzocht. Voor elke van deze materialen worden de eigenschappen en de compatibiliteit met de elektronische schakelingen bekeken. Ook worden de processen om deze lagen te vormen bij enkele toepassingen geoptimaliseerd. De mogelijkheden van de ontwikkelde processen worden vervolgens toegepast voor sensoren. Zo worden slimme geïntegreerde sensoren ontwikkeld, zoals druksensoren, versnellingsopnemers en gyroscopen, thermische, magnetische en optische sensoren.

Nadere informatie bij:

* prof. dr. Paddy French (TUD)

* tel. 015 2784729, fax 015 2785755

* e-mail p.j.french@its.tudelft.nl
of

* dr. ir. Hans Piekaar (STW)

* tel. 030 6001305, fax 030 6014408

* e-mail Hans@stw.nl.

Deel: ' NWO Nieuwe impuls voor betaalbare smart sensoren '




Lees ook