Leiter der Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Dr. Dr. Jens Simon
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Sicherheitssysteme, Komfortfunktionen und der Energiehaushalt werden in modernen Automobilen mit Hilfe von Sensoren gesteuert. An den verschiedenen Einbauorten, wie z. B. im Radlager, im Motorraum oder in der Abgasanlage müssen die Sensoren durch ein robustes Gehäuse vor harten mechanischen und klimatischen Belastungen geschützt werden. Der Verpackungsprozess verursacht jedoch aufgrund der unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten der im Bauelement verwendeten Materialien bleibende mechanische Spannungen. Diese Eigenspannungen können zum Bruch des Sensors und zum vorzeitigen Ausfall der Elektronik führen. Bild 1: Spritzgussverpackter KFZ-Sensor (Drehzahlsensor, Anwendung: ABS, ASR, ESP) links: Fotographie, rechts: Durchleuchtungsaufnahme Zur Bestimmung der Spannungsfelder im einkristallinen Siliziumsubstrat verpackter Chips hat die PTB Arbeitsgruppe 4.33 ein spezielles Mikrodiffraktometer realisiert. Bild 2: Eigenspannung in x-Richtung links: Messung des piezoresistiven Kraftmesschips (2,8 mm × 1,7 mm, 60 Messzellen), rechts: Röntgenmessung (2,2 mm × 1,1 mm, 3 ×5 Messpunkte) Beide Ergebnisse zeigen eine unsymmetrische Verteilung der Eigenspannung in x-Richtung mit einem Minimum entlang der oberen langen Chipkante. Die aus Wiederholungsmessungen abgeschätzte Messunsicherheit der Röntgenbeugungsanalyse beträgt ±10 MPa. | ||||||||
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