MEMS-Drucksensor im SAW-Gehäuse

Der neue miniaturisierte Drucksensor T5000 von EPCOS passt dank des SAW-Filter-Gehäuses bequem in ein Handy. Damit öffnen sich Anwendungen, die bisher für Drucksensoren nicht möglich waren.

1,7 mm x 1,7 mm x 0,9 mm misst der neue MEMS-Drucksensor T5000. Das Sensorelement selbst wurde von der Tochtergesellschaft Aktiv Sensor in Berlin entwickelt, die EPCOS 2007 übernommen hatte.

Das Besondere an dem Sensor ist, dass er in ein leicht modifiziertes SAW-Gehäuse gepackt wurde. In solch kleinen Abmessungen gibt es nach Angaben des Unternehmens bisher keine Drucksensoren. Damit bieten sich neue Anwendungen, für die Drucksensoren bisher zu groß waren. Konkret hat EPCOS dabei die Navigation mit Handys im Visier. Mit Drucksensoren lässt sich die Höhe wesentlich genauer als mit GPS bestimmen. Bei automobilen Navigationsgeräten kommen bereits Drucksensoren zum Einsatz.

Diese Anwendung sei zwar bisher eine Nische, aber für Entwickler erschließen sich nun aufgrund der Größe des Sensors völlig neue Anwendungen, sagt Armin Schober, Leiter »Produktmarketing New Products« beim Geschäftsbereich »SAW Components«. Eine Möglichkeit könnten standortbezogene Dienste sein, bei denen das Handy die genaue Position bestimmt.

Um den fertigen Sensor auf die richtige Größe zu bekommen, haben die Entwickler beim Chip und beim Gehäuse angepackt. Für die Herstellung des Sensorchips haben sie nicht mehr die klassische Membran-Ätz-Technologie, sondern erstmals die »Cavity-SOI«-Technologie verwendet. Die Montage wurde nicht mit Draht-Bond-Technik, sondern mit Flip-Chip-Technik realisiert, wie sie auch bei SAW-Filtern genutzt wird. Damit eignet sich das SMT-Bauelement zur Fertigung von Massenprodukten. Das Sensorelement wird bei Aktiv Sensor in Berlin gefertigt und in München in das Gehäuse gepackt.

Der T5000 misst in einem Bereich von 300 bis 1200 mbar mit einer Nichtlinearität von 0,3 Prozent (Fullscale). Die Stromaufnahme beträgt 1 mA bei 3,3 V Betriebsspannung. Allerdings muss ein Drucksensor je nach Verwendungszweck nicht ununterbrochen eingeschaltet sein und befindet sich daher zum größten Teil im Ruhemodus. Der Temperaturbereich liegt zwischen -40 °C und +85 °C.

Anwender müssen den T5000 noch selbst kalibrieren. Eine fertig kalibrierte Version mit integrierter Temperaturkompensation und digitaler Schnittstelle soll in diesem Jahr noch folgen. Derzeit werden Muster ausgeliefert, die Volumenfertigung soll Anfang nächsten Jahres starten.

Den neuen MEMS-Sensor gibt es auch feuchtegeschützt unter der Bezeichnung ASB1200E in der klassischen SMT-Bauform in der Größe von 3 mm x 3 mm mit Edelstahlstutzen und einer Gel-Füllung. Hier sind auch die Anwendungen klassisch, wie zum Beispiel Automotive oder Industrie.