Differenzdrucksensoren besitzen zwei Prozessanschlüsse. Sie bestimmen die Druckdifferenz zwischen den Anschlüssen, die durch eine Membran getrennt sind. Eingesetzt werden diese Sensoren vorzugsweise zur Volumenstrommessung.
Bei klassischen siliziumbasierten Drucksensoren für die Prozesstechnik ist das Siliziumelement mittels Öl vor einer Trennmembran vor den Prozessmedien geschützt. Das Öl kann bei Bruch der Trennmembran das Lebensmittel kontaminieren. Bei sehr tiefen Temperaturen und in der Lebensmittelindustrie ist dieser Einsatz risikobehaftet. Ohne diese Ölvorlage ist eine jedoch allseitige sichere Passivierung des Siliziumelementes einschließlich der elektrischen Kontakte nicht möglich.
Daher wird eine Lösung gesucht, die einen beidseitigen nass-nass-Medienkontakt gestattet, sowie eine Langzeitstabilität des Messsignals gewährleistet. Basis sind hierbei Silizium-Dehnungssensoren (Si-DMS), welche vollständig und elektrisch kontaktiert in eine medienbeständige bleifreie Keramik eingebettet sind.
Ziel des neuen Projektes „DMS in Keramik“ ist es, einen Prozess für eine Differenzdrucksensor mit einer medienbeständiger Biegeplatte aus Keramik und integriertem Si-DMS zu entwickeln. Durch eine vollständige Integration des Si-DMS während der Laminierung der Low Temperature Co-fired Ceramics (LTCC) ist dieser hermetisch dicht eingeschlossen und geschützt vor mechanischer Manipulation.
Die beschriebenen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten wurden im Forschungsprojekt „DMS in Keramik durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz“ (BMWK) gefördert.
FKZ: 49MF 230066
