Mikrosenzory a mikromechanické systémy - Vysoké učení technické ...

Mikrosenzory a mikromechanické systémy 23Běžné (standardní) pasty nejsou vyvíjeny pro specifické senzorové aplikace, ale byla unich objevena příslušná, původně někdy i nežádoucí závislost (termorezistivní,piezorezistivní, atd.).Běžnými pastami se realizují např. termočlánky, kdy je přechod vytvořen ze dvourůzných vodivých past. Protože u některých „běžných“ vodivých past je rozsah teplotníhokoeficientu změny rezistivity (TCR) 1000 až 3500 ppm/°C, [4], mohou být využity protermistory. Typickou vlastností tlustovrstvých past je výrazná piezorezistivní závislost, a to iu běžných rezistorů (resp. rezistorových past). Toho se využívá pro převodníky tlaku. Zde semimo klasických past na korundovém substrátu využívají i polymerní pasty (PTF), které majínižší vypalovací teplotu a mohou být nanášeny na širokou škálu materiálů. Nejčastějšímateriály standardních past jsou shrnuty viz. Tabulka 4.4.Tabulka 4.4:Přehled standardních past používaných v senzorových aplikacíchStandardní (komerční) pasty:vodivé pasty (vodiče, kontakty, elektrická propojení, ...):• cermetové:na bázi Ag (Ag, Pd Ag, Pt Ag, Pd Pt Ag),na bázi Au (Au, PtAu, PdAu),na bázi Pt, na bázi Mo, W, Cu, Ni, ...• cermetové: složené z drahých kovů,oxidů a nízkotavných skel (RuO 2 , Ru 2 O 7 ,Pd, Ag, ...),rezistorové pasty:dielektrické, krycí a izolační vrstvy:• polymerní: směs aktivních vodivýchmateriálů Ag, Ni, Cu, C a pojivové složkytvořené organickými polymery (polyester,epoxid, acrylic, vinyl)• polymerní rezistorové materiály: pastypro vypalování při nižších teplotách• keramika a sklo: (oxidy kovů, skla) pastypro dielektrika kondenzátorů, izolace mezihladinami, ochranné a krycí vrstvy, atd.• polymery: vícevrstvé obvody, ochrannépovlaky pro nepříznivé prostředí(termosety), atd.4.2.4 Tlustovrstvé senzory využívající elektrických prvkůMezi nejrozšířenější a snadno realizovatelné tlustovrstvé senzory patří senzory založenéna změně elektrické veličiny některého prvku v elektrickém obvodu. U obvodových prvků sevyužívá přímé změny parametrů jako odporu, kapacity, proudu, napětí a dalších elektrickýchveličin na měřené veličině. Protože se nevyužívá vlastností past (ať speciálních nebo běžných)a k výrobě se tedy používají pouze běžné pasty, jsou tyto senzory levné. Z pohleduobvodového řešení však bývají náročnější. Senzory nachází uplatnění nejčastěji v oblastiměření tlaku, teploty, zrychlení apod.Příkladem využití obvodového principu je kapacitní senzor. Jedna elektroda je vytvořena nasubstrátu a druhá je jako uzemněná membrána umístěna v definované vzdálenosti od