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Uni aktuell Forschung

Erdanziehung im Mikrokosmos

Neuer Beschleunigungssensor aus Chemnitz, der kleinste Neigungswinkel genau messen kann, wird erstmals auf der Hannover Messe vorgestellt

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Bild oben: Sensorchip und Auswerteelektronik wurden in einem Kunststoffgehäuse vergossen. Um einen Einblick in das Innere des Chips zu erhalten, wurde der Kunststoff teilweise wieder entfernt. Bild unten: Sensorchip und Auswerteelektronik in einem Keramikgehäuse. Fotos: ZfM/Fraunhofer IZM

Egal, ob die Position eines Flugzeuges, eines Cabrio-Daches oder der Liegefläche eines Krankenbettes genau bestimmt werden muss, oft liefern Sensoren die nötigen Daten. Doch in Sachen Genauigkeit zum möglichst günstigen Preis stoßen bisher viele Mikrosysteme an ihre Grenzen. Eine neue Generation mikromechanischer Sensoren wurde nun am Zentrum für Mikrotechnologien der TU Chemnitz in Kooperation mit dem Institutsteil Chemnitz des Fraunhofer-Instituts für Zuverlässigkeit und Mikrointegration entwickelt. Gemeint ist ein zweidimensionaler Beschleunigungssensor, der Beschleunigungen im Bereich der Erdanziehung messen kann. Die immer vorhandene Erdanziehung wird genutzt, um die Auslenkung zur senkrecht wirkenden Gravitationskraft zu detektieren.

Bei dem neuen „2D low-g Beschleunigungssensor“ der Chemnitzer Forscher wird ein winziges Stück Silizium immer dann hin und her bewegt, wenn von außen eine Beschleunigung wirkt. Diese Bewegung ist so minimal, dass ein Staubkorn die Funktion des Sensors sofort unterbinden würde. Hergestellt werden diese beweglichen Mikrostrukturen mit der patentierten AIM-Technologie (Airgap insulated Microstructures). Der Sensor aus den Chemnitzer Reinräumen ist in der Lage, Neigung und Verkippung sehr hochauflösend und temperaturstabil zu messen. Hinzu kommt ein weiterer Mikrochip, der die von der Dortmunder Elmos Semiconductor AG entwickelte Auswerteelektronik beinhaltet.

Zum Schutz vor Umwelteinflüssen werden die beiden Mikrochips derzeit in einem Keramik- und in einem Kunststoffgehäuse getestet. Erste Ergebnisse zeigen, dass dieser Sensor niedrige Herstellungskosten und exzellente technische Eigenschaften vereint und sowohl für low-cost Anwendungen im Automobil oder der Informations- und Kommunikationstechnik als auch für high-end Anwendungen wie die Positionsbestimmung und Navigation in der Luftfahrt und der Medizintechnik geeignet ist. Gefertigt und vermarktet wird der Beschleunigungssensor von der im Technologie Centrum Chemnitz ansässigen memsfab GmbH.

Erstmals stellen die Chemnitzer Forscher ihren „2D low-g Beschleunigungssensor“ vom 24. bis 28. April 2006 auf der Hannover Messe (Halle 15, Stand D36) vor. Auf dem internationalen Gemeinschaftsstand der Interessengemeinschaft zur Verbreitung von Anwendungen der Mikrostrukturtechniken (IVAM) zeigen sie außerdem weitere Entwicklungen aus der Mikro- und Nanowelt. Von diesem Messeauftritt versprechen sich die Wissenschaftler um Prof. Dr. Thomas Geßner weitere Kooperationen mit internationalen Forschungspartnern und Unternehmen.

Weitere Informationen gibt Prof. Dr. Thomas Geßner, Telefon (03 71) 5 31 – 31 30, E-Mail thomas.gessner@zfm.tu-chemnitz.de

Mario Steinebach
21.04.2006

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