Invited paper for “Sensors and Materials” Special Issue : Resonant Microsensors Paper Analytical and finite element modeling of resonant silicon microsensors Authors: Thomas Fabula and Stephanus Büttgenbach Year of publication: 1997 Volume: 9 Number: 8 Pagination: 501-519 Keywords beam-on-diaphragm, pressure sensor, electromechanical coupling factor, finite-element modeling, modal analysis, mode coupling, piezoelectric thin films,…
Fachtagung: Simulation mit der Finite-Element-Methode in Feinwerk- und Mikrotechnik FH München Optimierung resonanter mikromechanischer Sensoren für mechanische Größen Abstract Der Vortrag geht auf die numerische und experimentelle Untersuchung des statischen und dynamischen Verhaltens resonanter Mikrosensoren ein. Den Schwerpunkt bildet die Simulation frequenzanaloger Druck- und Kraftsensoren auf der Basis resonanter, mikromechanischer Silizium-Bimorphstrukturen, sowie…
MEMS and resonant sensors UETP-MEMS Course: Resonant microsensors Thomas Fabula, Hans-Joachim Wagner, Institute of Microstructure and Information Technology (IMIT), Villingen-Schwenningen, Germany Albert Prak, MESA Research Institute, University of Twente, Enschede, the Netherlands Introduction to MEMS and resonant sensors 1.1 Micro-electro-mechanical-systems The capability of microelectronics has been increased about more than thirty years concerning geometrical size,…
Triple-Beam Resonant Silicon Force Sensor Based on Piezoelectric Thin Films Authors Th. Fabula, H.-J. Wagner, B. Schmidt Institut für Mikro- und Informationstechnik der Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V., Wilhelm-Schickard-Strasse 10, D-78052 Villingen-Schwenningen, Germany S. Büttgenbach Institut für Mikrotechnik der Technischen Universität Braunschweig, Langer Kamp 8, D-38106 Braunschweig, Germany Journal Sensors and Actuators A:…
Mehrfachbalken-Resonatoren Zusammenfassung BMFT-Projekt „frequenzanaloge Sensoren“ Dipl.-Phys. Hans-Joachim Wagner, Hahn-Schickard-Gesellschaft für Angewandte Forschung e.V. (HSG-IMIT) Abschlussbericht Frequenz-analoge Kraftsensoren in Silizium mit quasi-digitalem Frequenzausgang werden vorgestellt. Der Kraft empfindliche Resonator wird durch eine membranartige Dreifachbalkenstruktur (Dicke = 25 µm) realisiert. Die Anregung der Resonanzschwingungen des im antisymmetrischen Grundmode (äußere Balken gegenphasig zum inneren Balken) schwingenden…
Abschlussbericht Robert Bosch GmbH Zusammenfassung BMFT-Projekt „frequenzanaloge Sensoren“ Im Rahmen des BMFT-Verbundprojekts: “Einsatz der Mikromechanik zur Herstellung frequenz-analoger Sensoren” wurden bei BOSCH die Grundlagen frequenzanaloger Druck- und Kraft-Sensoren in Silicium mit Fremdanregung durch piezo-elektrisches Zinkoxid erarbeitet. Die Integration des piezoelektrischen Materials in mikroskopisches Verfahrensabläufe wurde erreicht und geeignete Batch-Prozesse entwickelt, die in der Folge…
Antrieb von Aktoren durch piezoelektrische Dünnschichten Dipl.-Phys. Th. Fabula Hahn-Schickard-Gesellschaft für Angewandte Forschung e.V. Februar 1993 Piezoelektrische Dünnschicht-Materialien Für die Abschätzung der Leistungsfähigkeit des piezoelektrischen Antriebs werden die Materialien Aluminiumnitrid (AlN), Zinkoxid (ZnO) und PZT-Keramiken (PZT) zugrunde gelegt, die auch als Dünnschichten hergestellt werden können. Da die Materialdaten stark von der Art des Herstellungsprozesses…
Dynamische Berechnungen in der Mikromechanik – Simulation / Messung Dipl.-Phys. Thomas Fabula Hahn-Schickard-Institut für Mikro- und Informationstechnik, VS-Villingen Abstract Bei der Realisierung von mikromechanischen Systemen sind für die Bauelementfunktion die technologisch zu realisierenden Funktionsprinzipien und die prozeßtechnischen Randbedingungen bereits in der Entwurfsphase zu berücksichtigen. Reale mikromechanische Komponenten zeigen aufgrund der Miniaturisierung und des…
FEM-Programmpaket ANSYS Meeting mit Priv.-Doz. Dr. Büttgenbach FFMU – Forschungsgesellschaft für Uhren- und Mikrotechnik e.V. Villingen-Schwenningen Allgemeines zu FEM-Programmen FEM-Anwendungen in der Mikrotechnik Leistungskriterien für FEM-Programme Spezielle Anforderungen der Mikromechanik Überblick FEM-Programme Das Programmpaket A N S Y S Allgemeines Berechnungsmöglichkeiten Allgemein gekoppelte Feldberechnungen Modellierung von Piezoelektrizität Elemente-Bibliothek von ANSYS Prinzipieller ANSYS-Rechenlauf …