Bestimmung des Einflusses von Oxid-Schichten und der Temperatur auf die Entwurfskennwerte von realen Si- Druckmeßplatten

Zusammenfassung: In dieser Studienarbeit geht es um den Vergleich zwischen der analytischen Berechnung und der Finite Elemente Simulation des Durchbiegungsverhaltens von Si-Drucksensoren, auf die eine SiO2 Schicht zur Passivierung aufgebracht worden ist. Der Drucksensor wurde dazu auf das Problem eines eingespannten, rechteckigen Si-Sio2-Schichtverbund reduziert, dessen Durchbiegung bestimmt werden soll. Die Durchbiegung wurde analytisch mit Hilfe des Programmes Mathematika berechent. Die Simulationen mit der Finiten Elemente Methode wurde mit dem Simulationsprogramm (Finite Elemente Programm) ANSYS realisiert. In der Arbeit werden mit Hilfe der Finite Elemente Simulation die Grenzen der analytischen Ansätze gezeigt, die bei der Berechnungen von Schichtverbünden entstehen. Als theoretische Ansätze wurde eine durch die Laminattheorie verbesserte Kirchhoff-Gleichung benutzt. Ferner wurde eine äquivalente Platte berechnet. Die Arbeit zeigt, dass die theoretischen Berechnungen nur innerhalb enger Grenzen möglich sind und die theoretischen Ansätze bei sehr dünnen und dickeren Platten (größer 1:4) keine brauchbaren Ergebnisse liefern. Es liegen Simulationen und automatisierte Brechnungen auf CD vor