Laserverfahren zur Strukturierung von metallischen Dünnschicht-Dehnungssensoren

Der Trend zu intelligenten Produkten und geregelten Prozessen steigert den Bedarf nach langzeitstabilen Sensoren. Dünnschicht-Dehnungssensoren sind geeignet, um die auf ein Bauteil einwirkenden Kräfte über die gesamte Lebensdauer zu erfassen. Sie sind jedoch aufgrund der existierenden Fertigungsverfahren auf ebene Bauteile, die in großer Stückzahl hergestelltwerden, beschränkt. Zur Überwindung dieser Einschränkung wird in dieser Arbeit ein Strukturierungsverfahren entwickelt, das auf dem Abtrag durch Laserpulse basiert. Ausgehend von der Untersuchung des Abtragsverhaltens der Sensorschicht wird ein Modell zur Beschreibung der Abtragsgeometrie entwickelt. Es folgt die Charakterisierung des Prozessfensters für den Strukturierungsprozess und strukturierter Sensoren. Das entwickelte Verfahren stellt die Grundvoraussetzung für die Integration von Dünnschicht- Dehnungssensoren in Bauteile dar, die 3D-Oberflächen aufweisen, wie sie beispielsweise bei Wälzlagern vorkommen oder die typischerweise in kleinen Stückzahlen gefertigt werden, wie Implantate für die Medizintechnik.