Ziel der Entwicklung
Zielstellung des Projektes war die Entwicklung eines Verfahrens zum Anodischen Bonden von LTCC-Keramik mit Silizium für mikrotechnische Anwendungen. Die Idee zur Realisierung bestand im Aufbringen einer Anodisch bondbaren Glasschicht auf die LTCC-Keramik. Hierbei wurden zwei Varianten untersucht: 1. das Aufbringen einer sinterbaren Glasfolie, welche im Grünzustand auf die ebenfalls im Grünzustand vorhandenen LTCC-Folien aufgebracht wird mit anschließendem gemeinsames Sintern, 2. das Aufbringen einer sinterbaren Glaspaste auf die bereits prozessierte LTCC-Keramik und anschließendes separates Sintern beziehungsweise Einbrennen der Glaspaste. Dabei erwies sich die letztere Variante als erfolgreicher.
Vorteile und Lösungen
Ein deutlicher Nutzen besteht vorrangig für bestimmte Kunden im Bereich der Herstellung von Fluidsensorik, vorrangig Drucksensorik und entsprechender Endanwender. Mit der entwickelten Technologie zum stabilen und temperaturbeständigen Fügen ohne Zwischenschichten lassen sich durch diesen Kundenkreis vor allem Marktlücken im Bereich der Betriebsstoffüberwachung (Öle, Schmierstoffe, Treibstoffe) der Prozessmesstechnik und in Nischenanwendungen der Automatisierungstechnik, insbesondere bei erhöhten Anforderungen an die Temperaturbeständigkeit, erschließen. Darüber hinaus gibt es eine Vielzahl von branchenübergreifenden Anwendungen im Bereich der industriellen Sensorik für Umgebungen mit erhöhter Temperaturbelastung.
Zielgruppe und Zielmarkt
Im Ergebnis des Projektes konnte gezeigt werden, dass mit der entwickelten Technologie temperaturstabile Verbindungen hoher Festigkeit zwischen LTCC-Keramik und Silizium herstellen lassen. Dadurch ergeben sich vielfältige Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der Mikrosensorik, insbesondere der hochbeanspruchten Sensorik für fluidische Anwendungen (Druck, Füllstand, Temperatur, Durchfluss) einschließlich Multisensoranwendungen. Im Projekt wurde die entwickelte Technologie zum Beispiel am Funktionsmuster eines Drucksensors erfolgreich getestet.
Im Rahmen weiterer Prozessoptimierung, Testserien und Pilotfertigungen soll das vorgestellte Verfahren zur Serienreife geführt werden und es soll die bearbeitete Anwendung in der Drucksensorik weiter verfolgt werden.