Einsatz flexibler kapazitiver Drucksensoren in intelligenten Implantaten

Müntjes, Jutta A.; Kraft, Michael; Mokwa, Wilfried

doi:34921

Einsatz flexibler kapazitiver Drucksensoren in intelligenten Implantaten = Flexible capacitive pressure sensors in intelligent implants

Müntjes, Jutta A.

2016

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Jutta Müntjes

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2016

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2015

Veröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University 2016

Genehmigende Fakultät
Fak06

Hauptberichter/Gutachter
Mokwa, Wilfried (Thesis advisor) ; Kraft, Michael (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2015-05-08

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-rwth-2015-069338
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/561534/files/561534.pdf
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/561534/files/561534.pdf?subformat=pdfa

Einrichtungen

Lehrstuhl für Werkstoffe der Elektrotechnik I und Institut für Werkstoffe der Elektrotechnik (611510)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Elektrotechnik, Elektronik (frei) ; Drucksensor (frei) ; intelligente Implantate (frei) ; flexible Silizium (frei) ; pressure sensor (frei) ; intelligent implants (frei) ; flexible silicon (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 621.3

Kurzfassung
Drucksensorimplantate für die drahtlose medizinische Überwachung von Herzinsufﬁzienz- oder Hypertoniepatienten können während der Herstellung oder Implantation in den Körper bei unzureichender Auslegung der Aufbau- und Verbindungstechnik starke Signalschwankungen aufgrund mechanischer Belastung aufweisen. Grund dafür ist die hohe Sensitivität der kapazitiven Silizummembranen sowohl gegenüber Änderungen des Umgebungsdrucks als auch gegenüber mechanischen Spannungen im darunter liegenden Chipsubstrat. Durch Schleifprozesse lässt sich ein Siliziumsensor bis auf wenige Hundertstel Millimeter dünnen und so ﬂexibilisieren und durch Plasmaätzen mit Grabenstrukturen versehen, die Bereiche größter Dehnung abseits der drucksensitiven Membranen deﬁnieren. Diese Maßnahmen verringern die Empﬁndlichkeit der Membranstrukturen auf unerwünschte Einﬂüsse und können sie sogar vollständig eliminieren.

Pressure sensor implants for wireless monitoring of heart failure or hypertension patients can show strong signal ﬂuctuations due to mechanical stress during fabrication or implantation into the body when there is inadequate design of the assembly and interconnection technology. This is due to the high sensitivity of the capacitive silicon membranes both to changes in ambient pressure as well as to mechanical stresses in the underlying chip substrate. A silicon sensor can become ﬂexible and jointed by thinning it down to a few hundredths of a millimeter and inserting trench structures by plasma etching that deﬁne areas of greatest strain off the pressure-sensitive membranes. These measures reduce and can even completely eliminate the sensitivity of the membrane structures on undesirableeffects.

OpenAccess:
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