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Nr 39 2024 www markttechnik de 33 sen « Dazu gehöre auch die Untersuchung der Stabilität und des Drifts über verschiedene Zeiträume Zudem könne das Verhalten in Prozessen bereits während der Schichtabscheidung untersucht werden »Um die Technologie individuell weiterzuentwickeln suchen wir aktuell nach Partnern Wir können auch vordesignte Chips für Messungen zur Verfügung stellen« so Graf weiter Die am Fraunhofer IPMS gefertigten Chip-Substrate bieten hochgenaue Strukturen und leistungsfähige Materialien sodass damit eine vielversprechende Grundlage für die reproduzierbare Materialbewertung im Rahmen von F E-Fragestellungen und der Qualifizierung gegeben ist Die Substrate ermöglichen die Verwendung kundenspezifischer Designs Elektrodenstrukturen z Bunterschiedliche Kanalweiten und -längen können auf einem Chip aufgebracht werden sodass anwendungsspezifisch die idealen Parameter nutzbar sind Effiziente Herstellung Die Herstellung erfolgt regulär im Reinraum auf Siliziumwafern mit thermischem Siliziumdioxid SiO 2 wobei weitere Oxide wie Hafniumdioxid HfO 2 als Dielektrikum zur Verfügung stehen Bei der Sensorentwicklung bestimmen die sensitiven Materialien die Leistungsfähigkeit des gesamten Sensors Materialund Prozessentwickler können Halbleiterschichten aus einer Lösung sowie mittels chemischen CVD oder physikalischen PVD Gasphasenabscheideverfahren auf den Substraten aufbringen Die folgende elektrische Charakterisierung ermöglicht die Aufnahme von Kennlinien und eine Bewertung anhand von Leitfähigkeit Ladungsträgerbeweglichkeit und anderen Leistungsparametern Sobald ein gassensitives Material in Kontakt mit dem Analyten kommt ändern sich die elektrischen Eigenschaften Die Substrate des Fraunhofer IPMS bieten eine einfache Möglichkeit diese zu erfassen Damit lassen sich die Sensormaterialien zum Beispiel hinsichtlich Sensitivität und Drift bewerten und anschließend – beispielsweise durch Anpassung der Abscheideparameter – optimieren Durch die Herstellungstechnologie auf Wafer-Level stellen die Substrate auch eine interessante Grundlage für eine produktorientierte Entwicklung dar Mit dem eigens entwickelten Prober lassen sich die Teststrukturen einfach kontaktieren und vermessen nw ■ Geringe Größe niedrige Verlustleistung Stromsensoren als Shunt-Alternative Die Stromsensoren der Serie ACS37220 von Allegro Microsystems vereinen die Funktionen eines Shunt-Widerstands eines Shunt-Verstärkers und weiterer passiver Bauelemente in einem einzigen Gehäuse und bieten so eine praxisgerechte Alternative zu herkömmlichen Shunts Neben dem bislang modernsten Hochleistungs-Stromsensor des Unternehmens gibt Allegro auch gleich eine Vorabveröffentlichung des kleinsten bedrahteten Stromsensors des ACS37041 bekannt Die Neuheiten bieten laut Hersteller im Vergleich zu diskreten Shunt-Widerstandsund Operationsverstärkerbasierten Strommessungs-Komponenten eine höhere Effizienz und Zuverlässigkeit einen verbesserten Systemschutz und eine reduzierte Stückliste Das Problem bei Shuntbasierten Ansätzen ist dass sie mehrere Komponenten benötigen viel Platz auf der Leiterplatte einnehmen und oft zusätzliche Leiterplattenebenen und Kühlkörper benötigen um eine akzeptable Entwärmung zu gewährleisten Das führt zu einem höheren Gewicht und Platzbedarf sowie zu komplexeren Designs – was häufig höhere Kosten und längere Produktionszeiten zur Folge hat Die neuen Sensoren von Allegro hingegen kommen mit einer kleineren Grundfläche höheren Effizienz und einfacheren Handhabung daher Der ACS37220 wurde als Ersatz für Hochleistungs-Messwiderstände entwickelt und eignet sich für Hochstromüberwachungsanwendungen bis zu 200 A Der ACS37041 wiederum bietet einen hohen Integrationsgrad in einem kompakten SOT23-W-Gehäuse und eignet sich für eine Vielzahl von Strommessanwendungen bis 30 A Dank ihres kompakten Designs und der Effizienzsteigerungen sind beide Bauteile im Vergleich zu herkömmlichen Shunts ideale Niederspannungssensoren <100 Vund bieten einige praxisgerechte Vorteile • Geringere Wärmeabgabe Der geringere Leiterwiderstand der integrierten magnetischen Stromsensoren führt zu führt zu weniger Verlustleistung • Vereinfachtes Design Weil weniger Komponenten platziert und verdrahtet werden müssen wird das Leiterplattenlayout einfacher • Innovatives Gehäuse Die neuen Sensoren von Allegro integrieren die Funktionalität eines herkömmlichen Shunt-Widerstandsschaltkreises in einem einzigen Gehäuse wodurch die Platzierung der Bauteile vereinfacht der Designprozess effizienter und die Gesamtstückliste BOM minimiert wird nw ■ Allegro definiert magnetische Strommessung für Industrie-Automobilund erneuerbare Energieanwendungen neu Bi ld Alle gr o