Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Miniaturni keramični senzorji tlaka za nizke tlake

Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
2.09.06  Tehnika  Elektronske komponente in tehnologije  Karakterizacija elektronskih komponent in materialov 

Koda Veda Področje
T171  Tehnološke vede  Mikroelektronika 
T150  Tehnološke vede  Tehnologija materialov 
P180  Naravoslovno-matematične vede  Meroslovje, fizikalna instrumentacija 
Ključne besede
LTCC tehnologija, debeloplastna tehnologija, keramični senzor tlaka, nizko tlačno področje, piezoelektrični senzor, debeloplastni piezouporovni senzor, kapacitivni senzor, piezokeremične debele plasti
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (8)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  08346  Darko Belavič  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2007 - 2010 
2.  06423  dr. Janez Holc  Materiali  Raziskovalec  2007 - 2010 
3.  03219  dr. Marko Hrovat  Materiali  Raziskovalec  2007 - 2010 
4.  19391  Mitja Jerlah    Tehnični sodelavec  2007 - 2010 
5.  02627  dr. Marija Kosec  Elektronske komponente in tehnologije  Raziskovalec  2007 - 2010 
6.  02572  Srečo Maček    Tehnični sodelavec  2007 - 2010 
7.  04378  dr. Marina Santo Zarnik  Elektronske komponente in tehnologije  Vodja  2007 - 2010 
8.  26468  dr. Hana Uršič Nemevšek  Elektronske komponente in tehnologije  Mladi raziskovalec  2007 - 2010 
Organizacije (2)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0106  Institut "Jožef Stefan"  Ljubljana  5051606000  18 
2.  1704  HIPOT-RR raziskave in razvoj tehnologij in sistemov, d.o.o.  Otočec  5981344 
Povzetek
Projekt »Miniaturni keramični senzorji nizkih tlakov« je interdisciplinarna aplikativna raziskava s področja senzorike, keramičnih tehnologij in materialov z nizko temperaturo žganja (Low Temperature Cofired Ceramic - LTCC), debeloplastne tehnologije ter procesiranja in uporabe piezokeramičnih debelih plasti, katere cilj je raziskati tehnološke zmožnosti za izdelavo keramičnih elektro-mehanskih senzorskih struktur s čim manjšimi dimenzijami. Gre za izredno kompleksen raziskovalni problem, ki zahteva poznavanje senzorskih principov, tehnoloških možnosti in materialov ter konstrukcijskih rešitev. Izhajajoč iz predhodnih dosežkov raziskovalne skupine bodo aktivnosti usmerjene v študij tehnoloških možnosti za izdelavo senzorjev tlaka, ki delujejo na treh različnih senzorskih principih: piezouporovni, kapacitivni in piezoelektrični senzorji. V vseh teh primerih je osnovna konstrukcija keramična kapsula s tanko membrano na kateri so s postopki debeloplastne tehnologije izdelani ustrezni senzorski elementi. Nenehen razvoj tehnologij in materialov predvsem postopkov za 3D oblikovanje keramičnih struktur odpira nove možnosti za izdelavo senzorjev tlaka z visoko tlačno občutljivostjo, ki bi lahko bili uporabni tudi pri nizkih tlakih. Za rezultate raziskave je zainteresirano podjetje HYB d.o.o., ki je renomiran proizvajalec senzorjev tlaka.
Pomen za razvoj znanosti
Raziskave opravljene v sklopu projekta so omogočile odkrivanje novih spoznanj o procesiranju in lastnostih keramičnih materialov z nizko temperaturo žganja (LTCC) ter prispevale k razvoju novih tehnoloških postopkov za oblikovanje tridimenzionalnih senzorskih struktur. Gre za nekonvencionalno uporabo relativno nove tehnologije in materialov, ki ob uporabi komercialnih in tudi nekaj doma razvitih debeloplastnih materialov (rezultati raziskav na vzporednih projektih) omogoča izdelavo keramičnih senzorjev tlaka, ki so zelo zanimivi za industrijsko proizvodnjo. V ta namen je bilo potrebno spoznati in ovrednotiti tudi materialne parametre in lastnosti funkcijskih debelih plasti uporabljenih za izdelavo senzorskih elementov, kar je ravno tako pomemben doprinos projekta k razvoju znanosti. Pomemben prispevek k razvoju znanosti je tudi v tem, da projekt povezuje nove tehnološke zmožnosti z uporabo komercialnih LTCC in debeloplastnih materialov s senzorskimi principi in analizira vpliv tehnoloških rešitev na doseganje želenih senzorskih karakteristik. Eksperimentalne in numerične analize so potrdile ustreznost nove tehnologije (in izbranih materialov) in predlaganih konstrukcijskih rešitev za izvedbo keramičnih senzorjev za nižje tlake. Nakazane so tudi možnosti obvladovanja ključnih tehnoloških problemov za bodoče raziskovalno-razvojne projekte na področju uporabe LTCC tehnologij in materialov. Doseženi rezultati, so vsekakor pomembni za bodoče raziskave na področju oblikovanja in uporabe LTCC materialov in tudi na področju senzorike – predvsem kot atraktivna izvedba senzorjev za uporabo v specialnih pogojih okolice. Vsi ti dosežki so zelo zanimivi za različne aplikacije v praksi in kot taki pozitivno vplivajo za razvoj aplikativnega raziskovanja na področju keramičnih materialov in tehnologij in keramičnih mikro-elektromehanskih sistemov.
Pomen za razvoj Slovenije
Na projektu pridobljeno znanje in razviti novi tehnološki postopki 3D oblikovanja LTCC struktur z funkcijskimi debelimi plastmi predstavljajo solidno osnovo za izdelavo senzorskih struktur in prenos tehnologije v proizvodnjo. Doseženi rezultati so omogočili uporabniku (sofinancerju HYB d.o.o.) začetek novega razvojnega-investicijskega programa za razvoj nove generacije lastnih keramičnih senzorjev in potencialno razširitev proizvodnega programa z lastnimi prepoznavnimi izdelki na svetovnem trgu. S tem pa lahko posredno pripomorejo k boljšem regionalnem razvoju manj razvitih področij v Republiki Sloveniji. Tako so dosežki na področju keramičnih senzorjev tlaka prispevali tudi k dobri oceni novega Razvojnega centra v Sloveniji, IN.MEDICAL, ki v enem od štirih razvojnih programov predvideva nadaljnji razvoj novih produktov, ki temeljijo na rezultatih projekta L2-9583. Dosežki projektne skupine na tem področju so v veliki meri pripomogli tudi k uspešni pripravi enega od šestih projektov centra odličnosti NAMASTE, Napredni nekovinski materiali s tehnologijami prihodnosti, ki je na razpisu MVZT sprejet v financiranje, kot eda od najbolje ocenjenih prijav. Nenazadnje uspešna realizacija projekta odpira tudi nove možnosti za sodelovanja raziskovalne skupine in industrijskega partnerja v raziskavah doma in v evropskem prostoru ter s tem nadaljnje poglabljanje znanja in afirmacijo slovenskih raziskovalnih dosežkov. Tako npr. obvladovanje tehnologije izdelave 3D LTCC struktur, numerični modeli in analize npr. temperaturnih razmer v strukturi senzorja in drugi rezultati tega projekta, ne podstavljajo le koristno osnovo za projekte industrijskega partnerja in nadaljnje delo raziskovalne skupine na področju keramičnih mikro-elektromehanskih sistemov ampak so pomembni tudi za vključitev skupine v nove raziskave na sorodnih področjih.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Letno poročilo 2008, 2009, zaključno poročilo, celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Letno poročilo 2008, 2009, zaključno poročilo, celotno poročilo na dLib.si
Zgodovina ogledov
Priljubljeno