Innovativer miniaturisierter 3D-Kraftsensor fur Koordinatenmesssysteme von Mikrokomponenten

摘要

Der vorliegende Aufsatz beschreibt einen innovativen, miniaturisierten 3-dimensionalen (3D) Kraftsensor und dessen Anwendung in einem Koordinatenmesssystem von Mikrokomponenten. Der Sensor besteht aus einer flexiblen Kreuzstruktur aus Silizium, die mittels reaktiven Ionenatzens realisiert wird. Dessen Arme sind uber 20 μm dunne Membranen flexibel innerhalb eines Siliziumrahmens gelagert. Die Antastung der Mikrokomponenten erfolgt uber einen Taststift mit Tastkugel. Krafte, die uber das Tastobjekt ubertragen werden, fuhren zu einer Deformation der Kreuzstruktur, die uber piezoresistive Dehnungssensoren in den Membrangelenken detektiert werden. Die mit diesen taktilen Sensoren erzielte laterale Auflosung im Koordinatenmesssystem der Firma Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH liegt bei besser als 10 nm.