• Hoppa till huvudnavigering
  • Hoppa till huvudinnehåll
  • Hoppa till det primära sidofältet
  • Hoppa till sidfot

SE Nytt

Elektroniknytt i Skandinavien

  • Hem
  • Nyheter
    • Nyheter · Elektronik
    • Nyheter · Energi
    • Nyheter · Telekom
    • Nyheter · Ekonomi
    • Nyheter · FoU
  • Om oss
  • Kontakt
Hem » Skräddarsyr billigare MEMS-sensorer med ny KTH-teknik

Skräddarsyr billigare MEMS-sensorer med ny KTH-teknik

1 oktober 2022 – Jonas Karlsson

Kungliga Tekniska Högskolan (KTH) har utvecklat en ny teknik med 3D-skrivare som kan användas för snabbare tillverkning av skräddarsydda billiga sensorer i mindre serier för robotar, pacemakers med mera genom att utnyttja en kombination av mikromekanik (MEMS) och 3D-skrivare.

Konventionell mikromekanik, eller mikroelektromekaniska system (MEMS) som tekniken mer korrekt också kallas, används idag framgångsrikt för att tillverka senorer i mycket höga volymer med hjälp av storskaliga halvledartillverkningstekniker. Att däremot tillverka skräddarsydda enheter, som till exempel accelerometrar för flygplan och vibrationssensorer för industriella maskiner, i små eller mellanstora kvantiteter blir både dyrt och tidskrävande, något som också leder till långa ledtider. Det är här KTH:s ny teknik med 3D-skrivare kommer in.

– Den nya 3D-utskriftstekniken, som publicerats i en artikel i Nature Microsystems & Nanoengineering, innebär ett sätt att komma runt begränsningarna med konventionell MEMS-tillverkning. Kostnaderna för tillverkningsprocessutveckling och optimering av enhetdesignen skalar inte ner för lägre produktionsvolymer. Resultatet blir att ingenjörer ställs inför ett val mellan mindre optimala MEMS-enheter från hyllan eller acceptera ekonomiskt olönsamma startkostnader, säger Frank Niklaus som lett forskningen vid Kungliga Tekniska Högskolan i Stockholm.

Andra lågvolymprodukter som skulle kunna dra nytta av tekniken inkluderar rörelse- och vibrationskontrollenheter för robotar och industriverktyg, samt vindturbiner.

Forskarna byggde tekniken på en process som kallas tvåfotonpolymerisation, som kan producera högupplösta objekt ner till några hundra nanometer i storlek, men har dock begränsningar för att skriva ut funktionell MEMS. För att bilda de ”transducerande” elementen som också används i  konstruktionen använder forskarna en teknik som kallas skuggmaskering, som fungerar ungefär som en stencil. På den 3D-printade strukturen tillverkar de funktioner med ett T-format tvärsnitt, som fungerar som paraplyer. De avsätter sedan metall ovanifrån genom ångdeponering, och som ett resultat av det är sidorna av de T-formade detaljerna inte belagda med metallen. Detta innebär att metallen på toppen av T-strukturen är elektriskt isolerad från resten av strukturen som utgör sensorn.

I artikeln Micro 3D printing of a functional MEMS accelerometer, publicerad i Nature Microsystems & Nanoengineering, redovisar forskarna mer ingående hur de lyckats tillverka en accelerometer med hjälp av den nya 3D-printade MEMS-tekniken.

– Med den här metoden tar det bara några timmar att tillverka ett dussintal specialdesignade MEMS-accelerometrar med relativt billiga kommersiella tillverkningsverktyg. Metoden kan användas för prototypframställning av MEMS-enheter och tillverkning av små och medelstora partier på tiotusentals till några tusen MEMS-sensorer per år på ett ekonomiskt lönsamt sätt, säger Frank Niklaus.

– Detta är något som inte har varit möjligt förrän nu, eftersom uppstartskostnaderna för att tillverka en MEMS-produkt med konventionell halvledarteknik är i storleksordningen hundratusentals dollar och ledtiderna är flera månader eller mer. De nya funktionerna som erbjuds av 3D-printad MEMS kan resultera i ett nytt paradigm inom MEMS och sensortillverkning. Skalbarhet är inte bara en fördel avseende MEMS-produktion, det är en nödvändighet. Den här metoden kan möjliggöra tillverkning av många typer av nya, skräddarsydda enheter.

Arkiverad under: Elektronik Märkt med: Industrielektronik, Mikromekanik/MEMS, Produktionsteknik, Produktutveckling, Robotik, Sensorer

Translate SE-Nytt to your own language

Primärt sidofält

Aktuellt

Svenskt konsortium tar kontroll över Silex

Tobii säkrar design win med tyska Curly Cube

JonDeTech initierar utvecklingen av sammansatt sensor

Continental skapar organisation för egen halvledardesign

Telia bygger krisfordon för telekomsektorn

Th1ng försätts i konkurs

Tungviktare går in i SweGaNs styrelse

Nokia och Leonardo samarbetar kring kritisk infrastruktur

Rymdprofil tar plats i Forsways styrelse

Drönare och AI – verktyg i sälforskningen

Footer

Aktuellt

Svenskt konsortium tar kontroll över Silex

Tobii säkrar design win med tyska Curly Cube

JonDeTech initierar utvecklingen av sammansatt sensor

Continental skapar organisation för egen halvledardesign

TRANSLATE SE-Nytt

SE Nytt

Kronobergsgatan 16 2tr, 112 33 Stockholm
E-post jonas@senytt,se
Tel +46 (0)73 697 5850

RSS RSS-feed

© 2025 SE Nytt · Xpomagz On Genesis Framework & WordPress · GDPR+Cookies · Logga in