DE10348336A1

DE10348336A1 - Mechatronisches System sowie dessen Verwendung

Info

Publication number: DE10348336A1
Application number: DE2003148336
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr.-Ing. Schäfer; Matthias Dipl.-Ing. Burgard
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2003-10-17
Filing date: 2003-10-17
Publication date: 2005-05-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein mechatronisches System, enthaltend ein mit Leiterbahnen versehenes keramisches Substrat sowie elektronische und/oder mikrosystemtechnische Komponenten, die auf einer metallischen Oberfläche integriert sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein mechatronisches System enthaltend ein mit Leiterbahnen versehenes keramisches Substrat sowie elektronische und/oder mikrosystemtechnische Komponenten, die auf einer metallischen Oberfläche integriert sind.
Das technische Gebiet umfasst mechatronische Systeme die u. a. im Maschinen- und Anlagenbau und in der Automobilindustrie den Einsatz finden. Mechatronische Produkte zeichnen sich u. a. dadurch aus, dass in bzw. an eine mechanische Konstruktion elektronische bzw. mikrosystemtechnische Komponenten integriert werden. Mechatronische Lösungen entstehen heute u. a. für Getriebe, Kugel- und Wälzlager, Pumpen, Industrieroboter, elektrische Motoren, hydraulische und pneumatische Lineareinheiten. Mechatronische Produkte werden zunehmend mit Intelligenz, d. h. mit Elektronik, Sensorik und Mikroaktorik versehen. Insgesamt führt dies zu einer Erhöhung der Funktionalität in technischen Systemen. Nahezu alle technischen Gebiete sind heute von dieser Tendenz betroffen.

Für mechatronische Systeme sind aus dem Stand der Technik bisher folgende Varianten bekannt:

• Gehäuste Sensoren (mit und ohne Elektronik) werden in eine Mechanik eingebaut. Oftmals erfolgt dies durch eine Schraubverbindung von Sensorsystem und Mechanik. Der Sensor wird oftmals per Kabel an die Datenverarbeitung und Energieversorgung angeschlossen. Der Nachteil beruht darauf, dass die gehäusten Sensoren einen relativ großen Bauraum erfordern und aus einer Vielzahl von Einzelkomponenten (z. B. Sensorgehäuse) aufgebaut sind.
• Elektronik und Mikrosystemkomponenten werden auf Leiterplatten aufgebracht. Diese Leiterplatten (häufig flexible Leiterplatten) werden in das mechanische System direkt eingebaut. Leiterplatte und Sensorelemente sind oftmals durch Kabel verbunden. Auch hier beruht der Nachteil darauf, dass ein relativ großer Bauraum benötigt wird. Weiterhin zeigt diese Variante den Nachteil, dass die Fixierung der Leiterplatte im mechatronischen System nur schwer zu lösen ist.
• Elektronik und Mikrosystemkomponenten werden auf Kunststoffbauteil aufgebracht. Das Kunststoffbauteil wird mit Leiterbahnen versehen (MID-Technologie). Das Kunststoffbauteil ist Gehäuse und Leiterplatte zugleich. Der Nachteil beruht hier darauf, dass zwar eine hohe Funktionsintegration (geringer Bauraum) erreicht werden kann, aber der Einbau in ein mechanisches Gehäuse u. a. durch das unterschiedliche thermische Verhalten von metallischem Gehäuse und Kunststoff sehr problematisch ist.
• Auf Metalle bzw. Stahl lassen sich mittels Dünnschichttechnologie Leiterbahnen aufbringen. Diese Leiterbahnen können derart gestaltet sein, dass sie z.B. auf einer Stahlmembran als Drucksensor wirken. Der Nachteil bei dieser Technologie besteht darin, dass das Drahtbonden auf diesen metallischen Substraten problematisch ist. Auch die Direktmontage von Halbleiterbauteilen (wie z.B. Si-Chips) auf metallischen Substraten ist heute nicht gelöst.
• Elektronik- und Mikrosystemkomponenten werden auf Keramik-Substrate aufgebracht. Das Keramik-Substrat ist mit Leiterbahnen versehen (Hybrid-Technik, LTCC-Technik). Das Keramik-Substrat wird in ein Gehäuse verpackt, das dann in eine Anwendung integriert wird. Diese Technologie ist u. a. in der Automobilindustrie (Beschleunigungssensoren) und in der Luft- und Raumfahrt (Radarsensoren) bekannt. Auch hier beruht der Nachteil darauf, dass ein relativ großer Bauraum durch das Gehäuse erforderlich ist.

Die Low Temperature Co-fired Ceramics (LTCC) ist eine etablierte Technologie die u. a. für Elektronik, Sensorik, Mikroaktorik, mikrofluidische Systeme, mikromechanische und biokompatible Systeme. Die Fertigungstechnologie für LTCC-Produkte wird weltweit von mehreren Dienstleistern angeboten.

Nachteil der heutigen LTCC-Produkte im Hinblick auf die vorliegende Erfindung ist es, dass LTCC-Produkte in mechatronischen Systemen ein "Sensorgehäuse" erhalten. Dieses Gehäuse wirkt sich negativ auf Bauraum und Produktkosten aus.

Ausgehend hiervon war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein mechatronisches System bereitzustellen, das zum einen die Integration elektronischer oder mikrosystemtechnischer Komponenten und die Leiterbahn auf kleinstem Bauraum erlaubt.

Diese Aufgabe wird durch das mechatronische System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die weiteren abhängigen Ansprüche zeigen vorteilhafte Weiterbildungen auf. In den Ansprüchen 13 und 14 werden Verwendungen des erfindungsgemäßen mechatronischen Systems beschrieben.

Erfindungsgemäß wird ein mechatronisches System, enthaltend keramisches Substrat, in das elektronische oder mikrosystemtechnische Komponenten, Leiterbahn und/oder Mikrokanäle integriert sind, sowie mindestens eine metallische Oberfläche bereitgestellt. Zwischen dem keramischen Substrat und der mindestens einen metallischen Oberfläche ist dabei mindestens eine Modifizierschicht angeordnet. Diese Modifizierschicht besteht aus einem Material mit einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten, der zwischen dem des Metalls und dem des keramischen Substrates liegt.

Vorzugsweise sind zwischen der mindestens einen metallischen Oberfläche und dem keramischen Substrat mehrere Modifiziererschichten angeordnet. Deren thermische Ausdehnungskoeffizienten sind so abgestimmt, dass ein stufenweiser Übergang des thermischen Aus dehnungskoeffizienten zwischen dem Metall und dem keramischen Substrat gegeben ist, d. h. wenn das keramische Substrat einen geringeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten als die metallische Oberfläche besitzt, ausgehend vom keramischen Substrat Modifiziererschichten mit ansteigendem thermischen Ausdehnungskoeffizienten zur metallischen Oberfläche hin angeordnet sind.

Der Modifizierer ist eine Substanz, die als dünne Schicht bzw. als Schichtsystem zwischen metallischer Oberfläche und keramischen Substrat aufgetragen wird. Die Funktion des Modifizierers besteht im Ausgleich der thermischen Ausdehnungskoeffizienten von metallischer Oberfläche und dem keramischen Substrat. So ist der thermische Ausdehnungskoeffizient von Stahl (ungefähr 10,8 ppm/°C) ungefähr doppelt so groß wie der eines keramischen Substrats (ungefähr 5,4 ppm/°C). Das Anpassen der Ausdehnungskoeffizienten ist äußerst wichtig, um übermäßige Spannung auf beiden Materialien zu vermeiden, wenn sich die Materialien bei Erwärmung unterschiedlich ausdehnen bzw. bei Abkühlung unterschiedlich zusammenziehen. Diese Eigenspannung hat einen negativen Einfluss auf die Haftfestigkeit und die Zuverlässigkeit der Verbindung. Um die Ausdehnungskoeffizienten anzugleichen, können ein oder mehrere Modifiziererschichten zwischen die zu verbindenden Materialien eingebracht werden. FEM-Berechnungen wurden durchgeführt, um diese Eigenspannung zu quantifizieren und die auftretenden Spannungen mit selektierten und kombinierten Materialzwischenlagen zu bestimmen. Geeignete Materialzusammensetzungen mit einem Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem des keramischen Substrats und dem des zu verbindenden Metalls können dafür genützt werden, um Modifizierer zu erstellen. Zu beachten ist, dass im keramischen Sub strat elektronische Komponenten und temperaturempfindliche Lagen vorhanden sein können. Deshalb müssen die Modifizierer mit einer Verbindungstechnik kompatibel sein, die bei niedriger Temperatur durchgeführt werden kann.

Der erforderliche Grad der Angleichung der Ausdehnungskoeffizienten hat Einfluss auf die Eigenschaft des Modifizierers. Unter bestimmten Bedingungen wird sogar darauf geachtet, Modifizierer zu nutzen, die im Vergleich zum Substrat leicht andere Ausdehnungskoeffizienten besitzen. Zum Beispiel kann ein leichter Unterschied im Ausdehnungskoeffizienten von Modifizierer und Substrat eine Druckspannung bewirken. Diese geringe Druckspannung kann von Vorteil sein, indem es lokale Zugeigenspannungen im Substrat ausgleicht und somit vor Rissbildungen schützt. Somit können Schichten mit niedrigen Ausdehnungskoeffizienten eingesetzt werden, um einen geringeren gesamten Ausdehnungskoeffizienten zu erhalten oder um einen engmaschigeren Ausdehnungskoeffizientenübergang zu erreichen.

Es gibt einige weitere Faktoren die beachtet werden müssen:

1. Die Anzahl der Schichten des Modifizierers werden bestimmt durch Faktoren wie z.B. erforderliche Zuverlässigkeit der Verbindung, zulässiger Aufwand, Materialeigenschaften der metallischen Oberfläche, Verfügbarkeit der Modifizierer usw.
2. Die erforderliche Dicke des Modifizierers ist abhängig von weiteren Parameter des Verbindungsprozesses wie z.B. Temperatur, Druck und Dauer des Verbindungsprozesses usw.
3. Die Modifizierer werden mit unterschiedlichen Fertigungsverfahren aufgetragen, wie z. B. Auftrags- und Überzugsspritzen, Auftragen mit Bürsten, Rakel, Dispensern, mit einer Folie oder Pressling, mit Verfahren der Dünnschichttechnik, mit Verfahren der Dickfilmtechnik oder mit galvanischen Verfahren usw.

Vorzugsweise besteht die Modifiziererschicht aus metallischen und/oder keramischen Materialien.

Für die Verbindung der metallischen Oberfläche mit dem keramischen Substrat sind alle Möglichkeiten gegeben. Hierzu zählt die Verbindung durch Stoff-, Form- und/oder Kraftschluss. Die einzelnen Varianten sind im Zusammenhang mit. den Figuren dargestellt.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist zwischen dem keramischen Substrat und der metallischen Oberfläche eine Verbindung enthalten. Hierbei kann es sich sowohl um eine Klebeverbindung als auch um eine Lötverbindung handeln.

Die Geometrie der metallischen Oberfläche kann frei gewählt werden, z. B. eine Turbinenschaufel. So kommt hier sowohl eine Planare, eine zylindrische als auch eine kugelförmige Geometrie in Frage.

Vorzugsweise ist das keramische Substrat mehrlagig aufgebaut. In dieser Weise können dann zwischen den Lagen des keramischen Substrates oder auf dem Substrat Sensoren und/oder andere Halbleiterbauteile integriert sein. Ebenso ist es möglich, zwischen den Lagen Leiterbahn und/oder Mikrokanäle zu integrieren.

Als weitere Variante ist vorgesehen, dass das keramische Substrat Umverdrahtungsanlagen aufweist.

Das keramische Substrat ist vorzugsweise eine LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics)-Keramik. Aber das keramische Substrat kann ebenso eine HTCC (High Temperature Co-fired Ceramics)-Keramik sein.

Die Erfindung ermöglicht die Realisierung einer hohen Funktionalität auf kleinstem Bauraum, Idealerweise werden Sensorelemente (z.B. Si-Bauteile), elektronische Elemente (z.B. ungehäuste Si-Chips), Mikroaktorik, mikrofluidtechnische Systeme (z.B. Kleinstkanäle, Kleinstventile) direkt auf ein Bauteil – das mit zusätzlicher Funktionalität versehen werden soll – aufgebracht. Dieser Idealzustand kann schwer erreicht werden, weil die mikrosystemtechnischen Elemente u. a. mit Leiterbahnen für die Energieversorgung und den Datenaustausch zu versehen sind, und weil eine Direktkontaktierung von mikrotechnischem System und Makrosystem, u. a. oftmals aus thermischen Gegebenheiten, nicht möglich ist. Die Erfindung sieht vor, dass das mit zusätzlicher Funktionalität zu versehende Bauteil mit einer Keramikschicht überzogen wird. Die Keramikschicht ist eine Mehrlagenkeramik auf der sich zum einen elektronische bzw. mikrosystemtechnische Bauteile integrieren lassen, und zum anderen Leiterbahnen, Fluidkanäle, optische Kanäle etc. aufbringen lassen. Letztlich kann die mit Funktionalität ausgestattete Mehrlagenkeramik mit einer intelligenten Haut verglichen werden, die sich auf der Oberfläche von metallischen Mechaniksystemen befindet. Zahnräder in Getrieben können durch diese intelligente Haut Kraft, Temperatur, Verschleiß messen und ggf. drahtlos über das aktuelle Drehmoment oder generell über den Betriebszustand informieren. Zu kühlende Rohre können an der äußeren Oberfläche mit der intelligenten Haut versehen werden. In der Mehrlagenkeramik können Kühlkanäle, Pumpsysteme, Temperatursensoren sein, die eine geregelte Kühlung ermöglichen. In der Montagetechnik können Greifsysteme mit einer intelligenten Haut versehen werden, In der Mehrlagenkeramik ist Elektronik, Transpondertechnik, Kraft- und Drucksensorik integriert, die das sichere Greifen von berührempfindlichen Bauteilen ermöglicht. Unabhängig von diesen Beispielen, kann die metallische Oberfläche auf das LTCC-Substrat einen Einfluss haben. So ist z.B. ein Kühler aus Metall denkbar, der das LTCC-Substrat kühlt.

Durch die Erfindung wird es möglich mechatronische Produkte mit einer höheren Funktionalität auszustatten.

Durch das Verbinden von metallischen Oberflächen mit keramischen Substraten ist es möglich auf eine neue Aufbau- und Verbindungstechnik bei der Integration von mikrotechnischen und elektronischen Baugruppen in mechatronischen Produkten zurückzugreifen. Die bekannten Aufbau- und Verbindungstechniken bei der z. B. ein Sensorelement in ein Gehäuse integriert wird, und dieses Gehäuse wiederum in das mechatronische System z. B. eingeschraubt wird, ist äußerst komplex im Aufbau des Gesamtsystems, erfordert eine Vielzahl von Fertigungsschritten und benötigt entsprechend großen Bauraum. Durch die Erfindung bestehen gegenüber dem Stand der Technik folgende Vorteile:

• Komplexität vom Aufbau des mechatronischen Produktes wird reduziert.
• die Anzahl der Fertigungsschritte zur Herstellung des mechatronischen Produktes wird reduziert.
• der Bauraum für die zusätzliche Funktionalität wird reduziert.
• das mechatronische Produkt lässt sich kostengünstiger herstellen.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass unterschiedliche Verbindungstechniken (keramisches Substrat auf metallische Oberfläche) bekannt sind, die sich u. a. durch Temperaturempfindlichkeit und mechanische Stabilität unterscheiden. Anwendungsspezifisch kann eine entsprechende Verbindungstechnik gewählt werden.

Verwendung finden die mechatronischen Systeme im Maschinen- und Anlagenbau, der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt, der Konsumgüterindustrie, der Medizintechnik und der Kommunikationstechnik. Hierzu zählen beispielsweise die Verwendung in Getrieben, Kugel- und Wälzlagern, Pumpen, Industrierobotern, Greifern, Handhabungssystemen, elektrischen Motoren sowie hydraulischen und pneumatischen Lineareinheiten.

Anhand der folgenden Figuren und des Beispiels soll der anmeldungsgemäße Gegenstand näher erläutert werden, ohne diesen hierauf einschränken zu wollen.

1 zeigt ein mechatronisches System, das mittels einer Klebverbindung hergestellt wurde.
2 zeigt ein mechatronisches System realisiert mit einer Niete.
3 zeigt ein verschraubtes mechatronisches System.
4 zeigt ein durch Press-Fit-hergestelltes mechatronisches System.
5 zeigt ein gelötetes mechatronisches System.
6 zeigt ein durch Diffusionslöten hergestelltes mechatronisches System.
In 1 ist ein mechatronisches System hergestellt, bei der mittels einer Klebverbindung die Komponenten verbunden sind. Hierbei wird so vorgegangen, dass das keramische Substrat 1, das mit einer metallhaltigen Wegschichtpaste 5 versehen ist, mit einer Modifiziererschicht 3 beschichtet wird, und auf dieser eine Klebstoffschicht 4, z. B. ein Epoxydharz, aufgebracht wird. Im Anschluss wird dann die metallische Oberfläche auf der Klebstoffschicht platziert und der Klebstoff ausgehärtet.
Derart hergestellte mechatronische Systeme zeigen eine geringe Temperaturempfindlichkeit und eine mittlere mechanische Stabilität.
2 zeigt ein mechatronisches System, das mit einer Niete realisiert wurde. So ist in das keramische Substrat 1 eine Niete mit metallischer Oberfläche 2 eingebracht worden, die unter Druck mit dem keramischen Substrat vernietet wird. Die Modifiziererschichten 3, 3' sind dabei so in dem keramischen Substrat angeordnet, dass ein direkter Kontakt zwischen metallischer Niete und Substrat verhindert wird.
Derart hergestellte mechatronische Systeme zeigen eine hohe Temperaturempfindlichkeit bei sehr hoher mechanischer Stabilität.
In 3 ist ein verschraubtes mechatronisches System dargestellt, bei dem in dem keramischen Substrat 1 eine metallische Schraube mit Mutter 2 eingesetzt ist. Auch hier sind eine Grenzfläche zwischen Substrat und Metallschraube Modifiziererschichten 3, 3' angeordnet, um einen direkten Kontakt zu verhindern.
Derartig hergestellte Systeme zeigen eine hohe Temperaturempfindlichkeit bei hoher mechanischer Stabilität.
In 4 ist ein mechatronisches System dargestellt, bei dem zunächst ein Bauteil mit metallischer Oberfläche 2 hergestellt wird, das mittels Press-Fit-Technologie in das keramische Substrat 1 integriert wurde.
Auch diese Systeme zeigen eine hohe Temperaturempfindlichkeit bei hoher mechanischer Stabilität.
5 zeigt ein gelötetes mechatronisches System, bei dem zunächst ein Bauteil mit metallischer Oberfläche 2 hergestellt wird. Auf dem keramischen Substrat 1 wird, gegebenenfalls nach einer Reinigung, der Modifizierer aufgebracht. Gleichzeitig kann das keramische Substrat zusätzlich eine metallhaltige Dickschichtpaste 5 aufweisen. Auf der Modifiziererschicht wird dann das Lot 6 aufgebracht, das dann mit dem Bauteil mit metallischer Oberfläche und dem keramischen Substrat verlötet wird.
Diese Systeme zeigen eine geringe Temperaturempfindlichkeit bei geringer mechanischer Stabilität.
Eine weitere Variation einer Lötverbindung ist in 6 dargestellt. Er unterscheidet sich von 5 dadurch, dass hier ein Lot mit niedriger Schmelztemperatur aufgebracht wird und anschließend ein Diffusionslöten des Bauteils mit metallischer Oberfläche und dem keramischen Substrat erfolgt.
Derartige Systeme zeigen eine hohe Temperaturempfindlichkeit bei mittlerer mechanischer Stabilität.
Beispiel:
Wälzlager sind Produkte die in Massenfertigung hergestellt werden. Wälzlager werden u. a. im Maschinenbau bei der Lagerung von Spindeln in Werkzeugmaschinen eingesetzt. Für die Prozessüberwachung des Bearbeitungsvorganges und für die Sicherstellung der korrekten Funktionsweise des Lagers ist eine Erfassung und Auswertung von unterschiedlichen Parametern direkt am Wälzlager notwendig. Diese Parameter sind u. a. Temperatur, Vibration und radiale Lagerbelastung. Die Auswertung der Parameter ermöglicht ein Eingreifen durch die Gerätesteuerung z.B. durch Reduzierung der Schnittkraft bei einem spanenden Prozess.
Entsprechend dem Stand der Technik bietet es sich heute an, Sensorik in den Außenring des Wälzlagers z.B. durch Einschrauben zu integrieren. Mittels flexibler Leiterplattentechnologie kann eine entsprechende Auswerteelektronik realisiert werden. Bei dieser Lösung besteht der Nachteil des großen Bedarfs an Bauraum und des komplexe Systemaufbaus. Aus diesen Gründen werden derartige Systeme heute oftmals nicht realisiert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein LTCC-Substrat als Zylinder hergestellt. Auf dem Substrat werden Kraft-, Temperatur-, Vibrationssensoren, Chips zur Datenauswertung und ggf. Transpondersysteme zur drahtlosen Datenübertragung realisiert. Nach entsprechender Vorbehandlung der Mantelfläche des Außenringes vom Wälzlager und dem LTCC-Substrat (u. a. durch Modifizierer) werden Lager und LTCC-Substrat verlötet.

Claims

Mechatronisches System enthaltend keramisches Substrat, in das elektronische oder mikrosystemtechnische Komponenten, Leiterbahnen und/oder Mikrokanäle integriert sind, sowie mindestens eine metallische Oberfläche, wobei zwischen dem keramischen Substrat und der metallischen Oberfläche mindestens eine Modifiziererschicht aus einem Material mit einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten, der zwischen dem des Metalls und dem des keramischen Substrates liegt, angeordnet ist.
Mechatronisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Modifiziererschichten zwischen dem keramischen Substrat und der metallischen Oberfläche angeordnet sind, wobei deren thermische Ausdehnungskoeffizienten so abgestimmt sind, dass ein stufenweiser Übergang des thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Metall und dem keramischen Substrat gegeben ist.
Mechatronisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Modifiziererschicht aus metallischen und/oder keramischen Materialien besteht.
Mechatronisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Oberfläche, das keramische Substrat und die Modifiziererschicht durch Stoff-, Form- und/oder Kraftschluß miteinander verbunden sind.
Mechatronisches System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Verbindung zwischen dem keramischen Substrat und der metallischen Oberfläche enthalten ist.
Mechatronisches System nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung eine Klebeverbindung oder eine Lötverbindung ist.
Mechatronisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Oberfläche eine planare, eine zylindrische oder eine kugelförmige Geometrie besitzt.
Mechatronisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das keramische Substrat mehrlagig aufgebaut ist.
Mechatronisches System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Lagen des keramischen Substrats Sensoren und/oder andere Halbleiterbauteile integriert sind.
Mechatronisches System nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Lagen des keramischen Substrats Leiterbahnen und/oder Mikrokanäle integriert sind.
Mechatronisches System nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das keramische Substrat Umverdrahtungsanlagen aufweist.
Mechatronisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das keramische Substrat eine LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics)-Keramik ist.
Verwendung des mechatronischen Systems nach einem der Ansprüche 1 bis 12 im Maschinen- und Anlagenbau, der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt, der Konsumgüterindustrie, der Medizintechnik und der Kommunikationstechnik.
Verwendung des mechatronischen Systems nach einem der Ansprüche 1 bis 12 in Getrieben, Kugel- und Wälzlagern, Pumpen, Industrierobotern, Greifern, Handhabungssystemen, elektrischen Motoren sowie hydraulischen und pneumatischen Lineareinheiten.