MEMS-Technologie
Wenn sich das Display Ihres Smartphones einschaltet, sobald Sie drauf schauen oder wenn es sich in die Ausrichtung dreht, in die es gehalten wird. Wenn sich Ihr Auto von selbst stabilisiert, nachdem es ins Schleudern geraten ist. Oder wenn Ihr Airbag im richtigen Moment auslöst. Dann können Sie sicher sein, dass mikroelektromechanische Systeme, kurz MEMS, im Einsatz sind.
MEMS könnte man auch als die Sinnesorgane vieler Produkte und Anwendungen bezeichnen. Sie sind aus den Bereichen Automotive, Industrie, Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik sowie aus der Unterhaltungselektronik nicht wegzudenken. Insbesondere im Automotive-Sektor steigt die Nachfrage nach MEMS durch die zunehmende Elektrifizierung und das Autonome Fahren rapide an. Doch auch in der verarbeitenden Industrie und der Unterhaltungselektronik sind MEMS in Verbindung mit Industrie 4.0 und IoT auf dem Vormarsch.
Was macht einen MEMS-Sensor aus?
MEMS sind winzige Bauteile, die elektronische Logikelemente und mikromechanische Strukturen in einem Chip vereinen.
Mikromechanische Elemente
Die mikromechanischen Elemente bestehen in der Regel aus Silizium. Auf der Waferoberfläche werden je nach Anwendung z.B. bewegliche 3D-Kammstrukturen oder Membranen geätzt, die ein Dimensionsspektrum von teilweise deutlich unter einem Mikrometer aufweisen und damit weitaus dünner sind als ein menschliches Haar. Sie messen minimalste äußere Einflüsse wie Druck, Bewegung, Licht oder auch Gas. Verschieben sich die Kämme bei Beschleunigungssensoren gegeneinander, verändert sich die elektrische Ladung zwischen den Kämmen .
Elektronische Elemente
Der elektronische Schaltkreis (ASIC) nimmt das Signal einer Umgebungsveränderung auf, wandelt es in einen digitalen Wert um und gibt sie an die Steuerung oder den Microcontroller des Gerätes oder z.B. des Autos weiter. Als Basismaterial dient ebenfalls Silizium, auf dem in vielen verschiedenen Prozessschritten integrierte Schaltkreise produziert werden.
Die mikromechanischen und elektronischen Elemente werden getrennt voneinander produziert. In einem weiteren Produktionsschritt werden sie miteinander verbunden und zum fertigen Chip eingekapselt.
Welchen Anteil trägt die Prozesstechnologie von centrotherm?
Für die Herstellung von MEMS bietet centrotherm LPCVD-, atmosphärische Anneal- und Oxidationsprozesse für den Teil der Produktionsschritte die auf Wafern durchgeführt werden, die sogenannten Front-end-of-line- (FEOL) Prozesse. Für die Einkapselung der fertigen Chips liefern wir Vakuumlötanlagen für das hermetische Verschließen.