<strong>Mikrosenzory</strong> 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
24 Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brněsubstrátu. Změna vzdálenosti, způsobená pohybem nebo průhybem membrány vyvolá změnukapacity, jež je úměrná příčině této změny.Obrázek 4.3 znázorňuje senzor tlaku který pracuje na principu změny kapacity.Obrázek 4.3:Princip senzoru tlaku využívající kapacitní principPoužije-li se jako dielektrikum pórovitý materiál, dochází ke změně relativní permitivitydielektrika a kapacitní senzor lze využít pro měření vlhkosti. Výhodou jsou nízké náklady,spolehlivost a odolnost.Dalším příkladem senzoru využívajícího změny parametrů obvod je jednoduchýodporový snímač polohy, Obrázek 4.4. Je tvořen odporovou vrstvou s vývody po níž sepohybuje běžec s vývodem, který je vhodným způsobem upevněn na sledované těleso. Odpormezi vývodem běžce a jedním z vývodu je funkcí vzdálenosti běžce od vývodu odporovévrstvy. Jestliže je odporová vrstva ve tvaru části mezikruží lze sledovat úhlové natočenítělesa. Odporový senzor není využíván jen pro měření polohy samotného, ale po vhodnémpřevodu sledované veličiny na polohu i k měření rychlosti, akcelerace, tlaku, teploty aj.Obrázek 4.4:Princip odporového snímače polohy4.3 Technologie tenkých vrstevTenkovrstvou technologií jsou označovány všechny techniky jež umožňují depozicianorganických vrstev s tloušťkou do 1 µm fyzikálními metodami. U některých technik jesamozřejmě možné dosáhnout i větších tloušťek, ale ve většině případů nejde o ekonomickédepozice, popř. se již značně mění fyzikální vlastnosti deponované vrstvy. Mezi technologietenkých vrstev patří iontová a plazmová depozice známá spíše pod názvy vakuové napařování(vacuum evaporation), naprašováním (sputtering), a elektrodepozice (electrochemical