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Abschlussbericht Forschungsvorhaben 14237 N Inhaltsverzeichnis 1 Forschungsthema .......................................................................................................2 2 Zusammenfassung......................................................................................................2 3 Motivation und Forschungsziel...................................................................................3 4 Stand von Forschung und Technik..............................................................................4 5 Wissenschaftlich-technische Ergebnisse......................................................................7 5.1 Entwicklung eines Technologiekonzepts..............................................................7 5.2 Entwicklung einer Antriebsbewegung in z-Richtung ............................................9 5.3 Realisierung der primären Biegebalken..............................................................10 5.4 Entkopplung von Antrieb und Detektionsschwingung........................................11 5.5 Simulation und Layout der Sensorstrukturen......................................................12 5.6 Technologische Charakterisierung.....................................................................14 5.7 Messtechnische Charakterisierung.....................................................................15 6 Ergebnisbewertung ...................................................................................................17 7 Innovativer Beitrag der Projektergebnisse .................................................................17 8 Industrielle Anwendungsmöglichkeiten der Projektergebnisse für kmU.....................18 9 Veröffentlichungen im Rahmen des Vorhabens.........................................................19 10 Förderung.............................................................................................................19 11 Durchführende Forschungsstelle ...........................................................................19 12 Literaturverzeichnis ..............................................................................................20 Hahn-Schickard-Gesellschaft 1
Abschlussbericht Forschungsvorhaben 14237 N 1 Forschungsthema Drehratensensor mit sensitiver Achse in Chip-Ebene (In-plane Detektion) 2 Zusammenfassung Ziel des aus Haushaltsmitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen "Otto von Guericke" e.V. (AiF) geförderten Forschungsvorhabens war die Entwicklung eines mikromechanisch hergestellten Drehratensensors mit sensitiver Achse in Chip-Ebene, auf Basis eines auf bestehenden SOI-Technologien am HSG-IMIT weiterentwickelten kostengünstigen Herstellprozesses. Zukünftig wird dadurch die Umsetzung von multiaxialen inertialen Messeinheiten auf einem Chip, ohne die räumliche Anordnung mehrerer Ein-Achsen-Sensorstrukturen zueinander möglich sein. Über das Projektziel hinaus konnte innerhalb dieses Forschungsvorhabens bereits ein 3-axialer Drehratensensor realisiert werden. Auf Basis analytischer Betrachtungen des neuartigen Antriebskonzepts sowie aller relevanten leistungsbeeinflussenden Parameter und deren Simulation im Gesamtsystem wurden in der Ebene sensitive Sensordesigns entwickelt und durch die Verwendung einer in der Industrie bereits etablierten und nur geringfügig adaptierten SOI-Technologie hergestellt. Die technologische Charakterisierung zeigt, dass die Implementierung dieser zusätzlichen Prozessschritte zur Herstellung der neuen Strukturen mit sehr guten Resultaten erzielt werden kann. Die Messergebnisse zeigen im Vergleich zu den bestehenden aus der Ebene heraus sensitiven Sensoren adäquate Leistungsdaten der neuen Strukturen. Weitere Verbesserungen der Leistungsdaten können mit geringem Aufwand erzielt werden. Somit stellen die in diesem Forschungsvorhaben erzielten Ergebnisse eine gute Basis dar um in weiterführenden Projekten mit Partnern aus der Industrie eine zügige Überführung in mögliche Produkte zu gewährleisten. Das Ziel des Vorhabens wurde erreicht. Hahn-Schickard-Gesellschaft 2
Seite 1: Name der Forschungsstelle(n) AiF-Vo
Seite 5 und 6: Abschlussbericht Forschungsvorhaben
Seite 21: Abschlussbericht Forschungsvorhaben

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