J+MEMS Serie: Piezoresistive Druckmesszellen für niedrige Drücke

Neue piezoresistive Druckmesszellen der J+MEMS Serie mit Siliziumwafer

AMSYS erweitert sein Angebot an piezoresistiven MEMS-Druckmesszellen um die neue J+ Serie. Die nur 2,0 x 2,0 x 0,9 mm großen Sensordies ermöglichen die präzise Erfassung niedriger und sehr niedriger Drücke. Mit Messbereichen von 2 bis 100 kPa, hoher Empfindlichkeit und kompakter Bauform eignen sie sich besonders für anspruchsvolle Sensorlösungen und Anwendungen in hohen Stückzahlen.

Die neue J+MEMS Serie wurde für die Messung von Absolut- und Differenzdrücken entwickelt und werden auf electronica Messe und Compamed vorgestellt. Als Silizium-Messzelle ist sie auf die Integration in kundenspezifische Drucksensoren und OEM-Baugruppen ausgelegt. Damit bietet sie Herstellern die Möglichkeit, kompakte Sensorkonzepte für Medizintechnik, Industrie und Gebäudetechnik umzusetzen, bei denen die zuverlässige Erfassung kleiner Druckänderungen entscheidend ist.

Das Funktionsprinzip basiert auf einer piezoresistiven Wheatstone-Messbrücke, die die druckbedingte Verformung einer Siliziummembran erfasst. Die druckempfindliche Membran wird mittels KOH-Ätzen auf epitaktischen 6-Zoll-Siliziumwafern hergestellt. Ein anodisch gebondetes Glassubstrat ergänzt den MEMS-Aufbau. Zur weiteren Funktionsweise siehe auch das Whitepaper: Wie funktioniert Differenzdruck mit piezoresistiven Drucksensoren

So verbindet die J+MEMS Serie moderne Mikrosystemtechnik mit einer für große Stückzahlen ausgelegten Herstellung.

Bei Abmessungen von lediglich 2,0 x 2,0 x 0,9 mm decken die Druckmesszellen Bereiche von 0,3 bis 15 psi beziehungsweise 2 bis 100 kPa ab. Die Empfindlichkeit erreicht bis zu 4350 µV/V/kPa, die angegebene Stabilität liegt unter 0,1 % FS. Der spezifizierte Temperaturbereich reicht von -40 bis +150 °C. Die Glasdicke beträgt 0,5 mm.

Die Serie ist mit halboffenen und geschlossenen Brückenkonfigurationen erhältlich. Neben dem Einsatz als unkompensierte Messzelle ist die J+MEMS Technologie für den Aufbau vollständig kompensierter und verstärkter Drucksensoren vorgesehen. Ebenso kommen ölgefüllte Druckaufnehmer und Drucktransmitter als Systemanwendungen infrage. Die Druckmessdies sind für den direkten Medienkontakt mit sauberer, trockener Luft sowie nicht korrosiven Gasen und nichtleitenden Flüssigkeiten wie Silikonöl geeignet.

Typische Einsatzfelder finden sich unter anderem bei Patientenmonitoren, Beatmungsgeräten und Sauerstoffkonzentratoren. Auch die Flüssigkeitsabsaugung sowie die Integration als zentrales Messelement in Drucktransmittern und OEM-Drucksensoren stellen zentrale Anwendungen dar (Whitepaper). In industriellen Steuerungen und in der Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik (HVAC) ermöglichen die niedrigen Druckbereiche eine effiziente Volumenstrommessung oder Filterüberwachung.

Mit der neuen J+MEMS Serie erweitert AMSYS die Auswahl an MEMS-Druckmesszellen für OEM-Anwendungen mit hohen Stückzahlen. Die patentierte Technologie sowie eigenständige Entwicklung und Fertigung bilden die Grundlage für eine kontrollierte Lieferkette. Bei der Auswahl geeigneter Messzellen und ihrer Integration in kundenspezifische Drucksensorlösungen unterstützt AMSYS mit technischer Beratung. Sie finden AMSYS auf der electronica Messe in München (Halle B4, Stand 201) und der Compamed/Medica in Düsseldorf (8BN15).

Technische Highlights 

• Druckarten und Messbereiche: Absolut- und Differenzdruck von 2 bis 100 kPa (0,3 bis 15 psi) 
• Kompakte Bauform: Abmessungen von nur 2,0 × 2,0 × 0,9 mm
• Hohe Empfindlichkeit: bis zu 4.350 µV/V/kPa
• Hohe Stabilität: unter 0,1 % FS
• Weiter Temperaturbereich: −40 bis +150 °C

Das Unternehmen

AMSYS GmbH & Co. KG ist ein deutsches Unternehmen spezialisiert auf Sensorik, insbesondere Druckmesstechnik. Das Sortiment umfasst Drucksensoren für Messbereiche von 25 Pa bis 800 bar, Feuchtigkeits-, Temperatur- und Neigungssensoren sowie kabellose Lösungen. Neben Standardprodukten bietet AMSYS kundenspezifische Anpassungen an. Mehr unter www.amsys.de.