Einfluss-Analyse der Aufbau- und Verbindungstechnik auf Oberflächenwellen-Dehnungs-Sensoren für industrielle Anwendungen
Dissertation, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, 2015
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| Format: | UnknownFormat |
| Sprache: | ger |
| Veröffentlicht: |
Freiburg
Universität
2015
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| Schriftenreihe: | Wireless sensor systems
2 |
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| Online Zugang: | Volltext Volltext Volltext |
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Tag hinzufügen | Zusammenfassung: | Dissertation, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, 2015 Zusammenfassung: Um die Vorteile der OFW-Sensorik – mit passiven Sensoren Messgrößen hochpräzise zu erfassen und diese drahtlos zu übertragen – in industriellen Anwendungen nutzen zu können, ist ein genaues Sensorverhalten bei deren Belastung und ein umfangreiches Verständnis möglicher unerwünschter Einflussgrößen unumgänglich.Als signifikante Einflussgrößen sind die durch die Aufbau- und Verbindungstechnikhervorgerufenen Effekte anzusehen, die bisher nicht hinreichend analysiert und verstanden sind.In der vorliegenden Arbeit wird erstmals eine detaillierte Einfluss-Analyse der Aufbau- und Verbindungstechnik auf das Verhalten von OFW-Dehnungs-Sensoren vorgestellt. Beginnend nach der Front-End Fertigung der Wafer mit dem Vereinzelungsprozess bis hin zur OFW-Sensor-Chip-Montage mit ausgewählten Klebstoffen wird das Sensorverhalten analysiert. Durch die in den Voruntersuchungen bestimmten temperaturabhängigen Materialparameter, wie der thermischen Ausdehnungskoeffizienten oder der Elastizitätsmoduln der Klebstoffe, kann eine realitätsnahe Finite-Elemente (FE)-Simulation des Fügeprozesses realisiert werden. Das 3D-Simulations-Modell wird durch Weißlichtinterferometer-Messungen der Sensor-Chip-Verformungen nach dem Montageprozess verifiziert.Die FE-Simulationen ermöglichen eine detaillierte Analyse der Belastungszuständeim OFW-Sensor-Chip nach dem Klebeprozess. Die experimentellen Ergebnisse der Sensor-Chip-Verformungen aufgrund der thermomechanischen Spannungen, die für die ausgewählten Klebstoffe bis zu 35 MPa betragen, werden mit der FE-Modellierung und einem analytischen Modell verglichen.Die Haftfestigkeiten der Sensorklebungen werden durch eine Optimierung der Prozessparameter um bis zu 35 % gesteigert. Die thermische Beständigkeit der Sensorklebungen wird durch eine thermische Auslagerung und Temperaturwechsel-Belastungen bestätigt.Des Weiteren werden in dieser Arbeit die verwendeten OFW-Sensoren eingehend |
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| Beschreibung: | II, 153 Seiten Illustrationen |
| Format: | Langzeitarchivierung gewährleistet, LZA |