Teilprojekt A3

Ziel des Projektes ist die Erzeugung und Optimierung der Isolatorschicht innerhalb der PIESA- Prozesskette „Blech“.
Den Schwerpunkt stellt die Abscheidung von sowohl elektrisch als auch mechanisch hochbelastbaren Dünnschichten auf mikrostrukturierten Leichtmetallträgern (Blech) dar. Die Sicherung der Funktionalität der Schichten auch auf den Seitenwänden der Mikrokavitäten stellt besondere Anforderungen an das Beschichtungsverfahren.
Die Isolatorschichten sollen mittels plasmagestützter chemischer Dampfphasenabscheidung (PECVD) erzeugt werden. Neben elektrischen Schichtparametern, wie Durchschlagsfeldstärke und Leckstromdichte, gilt es, mechanische Eigenschaften der Isolatorschicht und des Isolator-Piezomaterial-Kontaktes zu messen. Dazu zählen der Elastizitätsmodul, die kritische Fließspannung, die Haftreibwerte der Paarungen Isolator-Piezomaterial und Isolator-Elektrodenwerkstoff sowie die Haftfestigkeit der Schicht auf dem Leichtmetall.
Diese elektrischen und mechanischen Kenngrößen werden einerseits für die gezielte Optimierung des Schichtabscheideprozesses, andererseits als wichtige Eingangsgrößen für die Modellierung und Dimensionierung der Mikrostruktur, der Integrationstechnologie für die Piezostäbe sowie des kompletten Sensor-/Aktorsystems benötigt.