Hochempfindliche nanoNi@C-Dünnschicht-Folien-Dehnungsmessstreifen

Abstract:
Hoch dehnungsempfindliche Dünnschichtstrukturen auf Basis nickelhaltiger Kohlenwasserstoffverbindungen (Ni:a-C:H, Markenname: nanoNi@C) werden mittels eines reaktiven Sputterprozesses auf Polyimidfolien (PI-Folien) abgeschieden. Ihre piezoresistiven und physikalischen Eigenschaften werden in einem Temperaturbereich von -40 °C bis +85 °C untersucht. Bei Dehnung der Proben bis 0,55 % und anschließender Entlastung zeigt sich eine hohe und konstante Dehnungsempfindlichkeit (k-Faktor) der Proben von k > 20, bei gleichzeitig gering ausgeprägtem Hystereseverhalten. Bei Zugversuchen kann gezeigt werden, dass Dehnungen bis 4 % zu keiner Veränderung des k-Faktors führen. Eine schwellende Belastung mit bis zu 700 Lastwechseln und Dehnungen bis 0,6 % auf die eingespannten Proben zeigt ebenfalls keinen signifikanten Einfluss auf die Eigenschaften der Ni:a-C:H-Schicht. Als Beispiel zur Anwendbarkeit solcher hoch dehnungsempfindlichen Widerstandsschichten wird die Applikation auf einem Kraftaufnehmer aufgezeigt.