Resonant Microsensors

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,…

FEM-Simulation in Feinwerk- und Mikrotechnik

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…

UETP-MEMS Course – Resonant microsensors

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,…

Innovative sensor design

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:…

Si-Kraftsensoren mit piezoelektrischem Antrieb

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…

BOSCH – Frequenzanaloge Sensoren

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…

Piezoelectric Micro-Actuators

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…

Dynamical modeling of microsystems

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…