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Funktionalisierte 3D-Keramikkomponenten durch Kombination von Mehrlagenkeramik und Keramikspritzguss

Functionalization of 3D ceramic components by combination of multilayer ceramic technology and ceramic injection moulding
 
: Ziesche, Steffen; Lenz, Christian; Müller-Köhn, Axel

Verband Deutscher Elektrotechniker e.V. -VDE-, Berlin; VDE/VDI-Gesellschaft Mikroelektronik, Mikro- und Feinwerktechnik -GMM-:
MikroSystemTechnik Kongress 2017. Proceedings : MEMS, Mikroelektronik, Systeme, 23.-25. Oktober 2017 in München
Berlin: VDE Verlag, 2017
ISBN: 978-3-8007-4491-6
S.309-312
MikroSystemTechnik Kongress <2017, München>
Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF
IGF; 130117; KOMBIPIM
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer IKTS ()
LTCC

Abstract
Im Beitrag werden die Ergebnisse zur Entwicklung einer neuartigen Technologieplattform basierend auf der Kombination der Mehrlagenkeramiktechnologie (MLC) mit dem keramischen Spritzguss (CIM) anhand eines Demonstrators (monolithischer keramischer Drucksensor mit integriertem Medienport) dargestellt. Das umfasst den Entwurf des piezoresistiven Drucksensors, die simulationsgestützte Erarbeitung des Werkzeugkonzepts für das Inmould Labeling (IM), die Auswahl der Materialien und die Herstellung der prozessrelevanten Halbzeuge (keramische Grünfolien, keramische und polymere Feedstocks), die Herstellung des funktionalisierten Verformungskörpers mittels Mehrlagenkeramiktechnologie, den Inmould Labeling Prozess, die Wärmebehandlung (Kernextraktion, Entbinderung und Sinterung) und die strukturelle bzw. funktionelle Charakterisierung des Sensorelementes. Der Beitrag schließt mit der Zusammenfassung und einem Ausblick auf künftige Verwendungsmöglichkeiten der entwickelten Technologie.

 

The contribution presents the development results of a new technological platform based on the combination of ceramic multilayer technology (MLC) and ceramic injection moulding (CIM). Within the development a demonstrator (monolithic ceramic pressure sensor with integrated media port [3], [4]) was worked out and is presented. The development included the design of a piezoresistive ceramic pressure sensor, the simulation supported engineering of a tool concept, the selection of materials and the manufacturing of necessary semifinished components (ceramic green tapes, ceramic and polymer feedstocks). Furthermore the manufacturing of functionalized deformation elements, the Inmould Labeling (IM) process, the heat treatment (core extraction, debinding and sintering), the structural and functional characterization and the evaluation of the sensory element is discussed. The contribution closes with a summary and with an outlook on future application fields of the new solution.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-470952.html