Alles in einem Mikrosystem

Ohne Elektronikkomponenten kommt weder Fahrzeug noch Kamera aus. Die Ansprüche an die Bauelemente steigen: Sie müssen robust und zuverlässig sein, viele Funktionen auf winzigem Raum vereinen und kostengünstig hergestellt werden können. Das Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie ISIT und die österreichische Firma SensorDynamics AG entwickeln zusammen mit einem großen Automobilzulieferer komplette kundenspezifische Mikrosysteme.

Drehratensensoren messen präzise die Drehgeschwindigkeit um eine Raumachse. In Verbindung mit einer Auswerteelektronik sind sie zur Zeit vor allem bei Navigations- und Stabilisierungssystemen einsetzbar. Sie zeigen die Bewegung zum Beispiel eines Autos oder einer Kamera im Raum an. Eingesetzt in Pkws dienen sie der aktiven Fahrdynamikregelung, können beim Überschlag Airbags auslösen oder die Genauigkeit von GPS-Koordinaten verbessern.

Nicht nur im Automobil können die Drehratensensoren eingesetzt werden. Auch Fotografen oder Kameraleute haben es mit der Hilfe dieser Sensoren leichter: Fotos und Filme verwackeln nicht. Auch Spontanfotos mit dem Mobiltelefon werden besser, wenn sie automatisch gerade gerückt werden können.

Die Sensormodule bestehen aus dem mikromechanischen Sensor und einer hochintelligenten und hochintegrierten Systemelektronik. Diese Mikrosysteme sind in extrem kleinen Gehäusen untergebracht. Ein solches winziges Mikrosystem hat es in sich: Es testet sich selbst, erkennt Fehler und kann frühzeitige Alterserscheinungen ausgleichen. Dazu sind Bauelemente zum Erfassen der Messgrößen, zur Signalverarbeitung, zur Schnittstellensteurung und zur Datenübertragung integriert. Zur Zeit bereiten die Wissenschaftler die Serienproduktion vor. »Das Beispiel des Drehratensensors zeigt, wie wichtig interdisziplinäre Kooperationen gerade im Bereich der Mikrosystemtechnik für ein schnelles ‘Time to Market’ ist. Wir stellen am ISIT die Bauelemente im industriellen Maßstab her«, so Professor Dr. Anton Heuberger, Leiter des ISIT.