EP2965061A1 - VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES RUßSENSORS MIT EINEM LASERSTRAHL - Google Patents

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES RUßSENSORS MIT EINEM LASERSTRAHL

Info

Publication number
EP2965061A1
EP2965061A1 EP14707175.7A EP14707175A EP2965061A1 EP 2965061 A1 EP2965061 A1 EP 2965061A1 EP 14707175 A EP14707175 A EP 14707175A EP 2965061 A1 EP2965061 A1 EP 2965061A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
conductive structures
temperature sensor
soot
sensor
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP14707175.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Karlheinz Wienand
Matsvei Zinkevich
Dieter Teusch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yageo Nexensos GmbH
Original Assignee
Heraeus Sensor Technology GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heraeus Sensor Technology GmbH filed Critical Heraeus Sensor Technology GmbH
Publication of EP2965061A1 publication Critical patent/EP2965061A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1466—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being a soot concentration or content
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G01K13/02—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • G01N15/0656—Investigating concentration of particle suspensions using electric, e.g. electrostatic methods or magnetic methods
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/72—Investigating presence of flaws
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G01K13/02—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
    • G01K13/024—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow of moving gases

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a soot sensor and to a soot sensor produced by such a method.
  • Soot sensors serve to control or regulate the combustion process of engines, in particular of diesel engines and of oil heaters. Depending on the amount of soot particles, the combustion may be controlled such that fewer soot particles occur and / or more efficient combustion occurs.
  • DE 10 2007 038 680 A1 discloses a soot sensor in which a conductor track structure is applied to a smooth Al 2 O 3 surface. This facilitates the adsorption of soot particles.
  • a soot sensor which is constructed with a heating element and a sensor element on a substrate.
  • soot particles precipitate on the surface of the soot sensor, the electrical resistance between the heating element and the sensor element changes.
  • the concentration of soot particles on the surface and thereby in the exhaust gas flow can be determined.
  • the heating element is heated to a sufficiently high temperature.
  • soot sensors for controlling diesel engines ever higher demands are placed on the reduction of soot emissions.
  • EU6 directive on vehicles powered by diesel engines requires only very small amounts of soot to be expelled.
  • Such low amounts of soot are very difficult to detect with the known soot sensors due to the few soot particles, that is to say because of the very low soot particle concentration in the exhaust gas flow.
  • the disadvantage of the known soot sensors is that the soot sensors are not sensitive enough to meet the increasingly stringent requirements.
  • a disadvantage of the known sensors that a Variety of sensors must be introduced into the exhaust stream, whereby a plurality of terminals is necessary.
  • the sensors themselves should be as inexpensive as possible.
  • the sensors should be robust and error-prone when installed in the exhaust system.
  • the object of the invention is therefore to overcome the disadvantages of the prior art.
  • a sensor is to be provided which is sensitive enough to detect even small amounts of soot, but at the same time represents a simplification of existing sensors.
  • the sensor should be compact, robust when installed and inexpensive to manufacture.
  • Other disadvantages not mentioned are readily apparent from the overall context of the present invention.
  • the at least two interconnected conductive structures which are nested one inside the other are to be understood as meaning two or more separate but in each case interconnected conductive, in particular metallic, layers which are shaped in such a way that they extend close to each other over a large area of the structures.
  • At least two structures are arranged so that the one structure is arranged parallel, perpendicular and / or at an angle to the other structure.
  • the one structure in any Freeform, for example, in a curve shape, in an ellipse shape or the like, is arranged to the other structure.
  • at least a partial area or entire area of the respective structure is arranged in such a way.
  • the structures flat, that is to say in one plane, or spatially, that is to say in three dimensions, relative to each other in accordance with the preceding explanations.
  • two structures so nested in a plane that they are toothed to each other as in a gear, but these are arranged at a distance from each other, in particular with a distance less than 50 ⁇ , preferably less than 30 ⁇ , are arranged.
  • the contiguous metallic layer is applied to the electrically insulating substrate by means of a thick-film method.
  • a noble metal thick film is particularly preferably applied a platinum thick film.
  • the distance between the conductive structures is preferably carried out according to the invention with less than 50 ⁇ , more preferably between 10 ⁇ and 30 ⁇ . Under close together so less than 80 ⁇ , preferably less than 50 ⁇ to understand.
  • soot sensor is simplified if only the narrow separating regions between the conductive structures are evaporated with the laser beam and the coarser structures are produced directly during application, for example during printing.
  • the laser beam is moved in a line, preferably in a meandering line, along the spacing of the conductive structures to be generated via the metallic layer and the metallic layer evaporates along this line. It can preferably be provided that the distance between the finished structured conductive structures corresponds to the diameter of the cross section of the focal spot of the laser beam.
  • the distance between the conductive structures is kept as low as possible.
  • the laser beam or the focal spot of the laser beam can be moved over the metal layer very quickly and without great effort in order to produce the separation of the metallic layer into two conductive structures. This makes the production easier and cheaper.
  • the conductive structures run alongside each other along at least 90% of their total length, preferably alongside each other along at least 98% of their total length.
  • the conductive structures are essentially adjacent to one another and close to each other in this area so that the conductive structures run next to each other along at least 90% of their total length and close to each other in this area, ie preferably less than 50 ⁇ m
  • a metal oxide substrate or a glass substrate or a glass ceramic substrate is used as the electrically insulating substrate, preferably a ceramic Al 2 O 3 substrate or a glass, glass ceramic or Al 2 O 3 Layer.
  • a temperature sensor is arranged on the opposite side of the metallic coating or the soot sensor of the electrically insulating Substrate or next to the conductive structures on the electrically insulating substrate.
  • the combination of the soot sensor with another sensor causes that when installed in an exhaust system only one connection must be provided for both sensors.
  • the temperature sensor measures the temperature at the location where the conductive structures are located. Thereby, a more accurate determination of the condition of the soot sensor in the measurement and burnout of the soot sensor can be achieved.
  • the temperature of the exhaust gas and the soot particle concentration can be determined individually but also simultaneously.
  • the leads of the conductive structures are completely and preferably the conductive structures partially coated with an insulating layer of a metal oxide, glass or a glass ceramic and preferably the temperature sensor is mounted on the insulating layer, is particularly preferably fixed by means of glass solder.
  • the insulating layer as a protective layer, the metallic areas of the soot sensor are protected, which need not necessarily be exposed to the chemically aggressive environment of the exhaust stream.
  • This layer can also be used ideally for mounting the additional temperature sensor to form a combination sensor.
  • a temperature sensor is produced on a ceramic substrate, preferably in thin-film technology, then the electrically insulating substrate is applied as a layer on the temperature sensor and then the coherent metallic layer for producing the conductive structures is applied to the electrically insulating substrate, wherein preferably a layer of Al 2 O 3 or glass or glass ceramic is applied as an electrically insulating substrate on the temperature sensor.
  • This manufacturing method produces a soot sensor having a temperature sensor in which components of the temperature sensor, preferably components of at least one metal or metal alloy, are sandwiched by the ceramic substrate and by the electrically insulating substrate on which the conductive patterns are disposed are. This makes it possible to manufacture the temperature sensor applied metals in thin-film technology, without affecting the durability of the sensor is impaired.
  • the layer structure is fastened to a connection, wherein the conductive structures, and preferably also the temperature sensor, are electrically contacted with contact elements of the connection.
  • the soot sensor can be installed very easily.
  • soot sensor produced by such a method in which the soot sensor has an electrically insulating substrate and at least two mutually spatially separated and nested contiguous electrically conductive structures as structured metallic layers, wherein the gap between the conductive Structures is burned free with a laser, preferably the gap is at least partially less than 50 ⁇ and the conductive structures are contacted with widened wire layers.
  • At least the widened conductor layers are covered with an insulating layer, preferably the regions of the conductive structures adjoining the widened conductor layers are covered with an insulating layer.
  • the insulating layer as a protective layer, the metallic areas of the soot sensor are protected, which need not necessarily be exposed to the chemically aggressive environment of the exhaust stream.
  • This layer can also be used ideally for mounting the additional temperature sensor to form a combination sensor.
  • the soot sensor has a connection and a temperature sensor, wherein the conductive structures are arranged as a structured metallic layer on the electrically insulating substrate and are partially covered with an insulating layer, wherein the Temperature sensor is arranged as a patterned metallic layer on the insulating layer or the conductive structures and the temperature sensor are arranged on the same electrically insulating substrate, wherein the temperature sensor and the conductive structures are electrically and mechanically connected to the terminal.
  • the thus constructed soot sensor or combination sensor has the advantages already mentioned for the inventive method.
  • the electrically insulating substrate is a ceramic metal oxide substrate, in particular comprising Al 2 0 3, magnesium oxide, zirconium oxide, yttrium oxide and / or Si0 2, preferably a ceramic is Al 2 0 3 substrate.
  • the conductive structures are laser-structured thick layers of noble metal, are preferably platinum thick layers and / or the conductive structures have an electrical resistance of at least 1 ohm and at most 10 ohms at 0 ° C.
  • This thick layer or these resistors are suitable for heating the soot sensor or for burning off Ru particles as well as for measuring the electrical resistance between the conductive structures.
  • the conductive structures are nested heating coils or electrodes.
  • the soot sensor can preferably be constructed with two interconnected conductive structures nested inside each other. Since the gaps between the conductive structures are cut by a laser, the pitches of the conductive patterns can be made particularly small, whereby the sensitivity of the soot sensor is increased.
  • the senor has at least one second temperature sensor and / or at least one second soot sensor which is or are preferably connected to the connection, particularly preferably to the contact elements.
  • the connection can have a fastening means, in particular a screw thread and / or a flange, wherein the ceramic substrate is mechanically fixed, preferably connected to the fastening means via a glass and the connection has an electrical contacting means, in particular a connector having at least three pins and / or sockets, preferably with five or six pins and / or sockets, wherein the temperature sensor and the soot sensor are electrically contacted with the contacting means.
  • the firm connection with the connection ensures easy usability of the soot sensor when installed on an exhaust system.
  • the electrically insulating substrate may also be firmly connected to the terminal via a second substrate. It can thus be provided that the electrically insulating substrate itself is fixed to the terminal or that the second substrate is fixed to the terminal, wherein the second substrate is attached to the electrically insulating substrate. In the second case, the electrically insulating substrate is thereby also rigidly and firmly connected to the terminal, namely via the second substrate.
  • the temperature sensor is a thin layer or a thick layer which contains platinum or consists of platinum. It can also be provided according to the invention that the temperature sensor has an electrical resistance of at least 50 ohms and at most 2000 ohms at 0 ° C.
  • a particularly suitable temperature sensor can be constructed as a resistance temperature sensor in the form of a resistance meander.
  • the temperature sensors are relatively accurate by this construction.
  • the insulating layer which covers the temperature sensor or the soot sensor at least regionally, consists of a metal oxide or a glass or a glass ceramic.
  • Such insulating layers are both mechanically and chemically very stable and therefore well suited for the construction of a soot sensor according to the invention.
  • the chemical stability of the soot sensor is due to the chemical aggressive environment in the gas stream of an internal combustion engine, in particular a diesel engine for the durability of the soot sensor advantage.
  • a soot sensor with a temperature sensor which is characterized in that the temperature sensor has a higher electrical resistance than the conductive structures, the temperature sensor preferably has an at least five times higher electrical resistance than the conductive structures, preferably by a factor of forty to eighty higher electrical resistance than the conductive structures.
  • the temperature sensor can measure with high accuracy and the soot sensor with the conductive structures can be well annealed.
  • the temperature sensor is a thermocouple, wherein the thermocouple is constructed as a structured metallic layer of at least two different, interconnected metals and / or alloys, which are arranged on the ceramic substrate.
  • thermocouples With thermocouples, the temperature can be determined very accurately, regardless of the conductive structures of the soot sensor. It has surprisingly been found that the thermocouple wires can be applied as a thin layer or thick layer on the ceramic substrate or the insulating layer and can be used for temperature measurement.
  • the soot sensor be arranged as a structured metallic layer on the insulating layer which at least partially, preferably completely, covers the temperature sensor arranged on a ceramic substrate, wherein the conductive structures of the soot sensor do not cover the temperature sensor. but are arranged only on the regions of the insulating layer that do not directly cover the temperature sensor, preferably the temperature sensor framing the conductive structures in a plane offset by the insulating layer.
  • the conductive structures are arranged on a ceramic substrate and the temperature sensor is applied to a second metallic substrate with an insulating coating, the temperature sensor being mounted on the insulating substrate Coating (the second, metallic substrate) is arranged, or the second substrate is a ceramic or oxyd insulating substrate, on which the temperature sensor is arranged directly.
  • a structure with such a multilayer can be made more compact.
  • an internal temperature sensor is better protected against the chemically aggressive environment of the exhaust gas flow.
  • the object of the invention is also achieved by an engine, in particular diesel engine having such a soot sensor, wherein the soot sensor is attached to the port at an opening in an exhaust pipe, so that the soot sensor is arranged in the exhaust stream of the engine.
  • Inventive methods for producing a soot sensor with a temperature sensor can be realized, for example, with the following method steps:
  • the invention is based on the surprising finding that it is possible by the production of a soot sensor from a contiguous metallic layer with a laser beam to provide a particularly sensitive soot sensor for determining the Rußpiety réelle an exhaust stream for controlling or regulating a combustion process, in particular the combustion in a Diesel engine can be used.
  • the small distances between the conductive structures which can be produced quickly and inexpensively with the laser beam cause that on the surface of the soot sensor in the Particle conductive particles adsorbed soot particles lead to a greater change in resistance or Permittrioss selectedung and thereby the sensor is more sensitive.
  • By combining with a temperature sensor in a layer component can be dispensed with the installation of an additional separate sensor.
  • the same substrate and even a part of the conductor pattern may be shared to produce the soot sensor.
  • the soot sensor with the temperature sensor can be manufactured more cost-effectively than both sensors individually.
  • the temperature sensor can be constructed with a more sensitive thin film, without hesitation or additional safeguards, by being protected from the chemically aggressive environment in the exhaust stream. Since the structure of the conductive structures is formed with a laser, it is particularly advantageous if the soot sensor and the temperature sensor are not arranged directly above one another, so that when forming the structure of the conductive structures of the soot sensor, the laser beam does not cut through the protective layer and thereby the thin film or thick film of the temperature sensor is damaged.
  • the conductive structures and the temperature sensor share a part of a conductor structure, one of the contact elements or a pin or a socket for the connection can be dispensed with. In addition, some material can be saved for the ladder structure.
  • the soot sensor When measuring with the two sensors or when heating the soot sensor only the correct contact elements and thus the correct connections of the two sensors must be used so that an electrical voltage is measured or applied to the desired connections.
  • a common part of a conductor pattern on the ceramic substrate when the temperature sensor and the conductive structures are not arranged on the same side of the ceramic substrate.
  • This can preferably be achieved according to the invention by using a via which connects the conductor pattern on a first side of the substrate to the common part of the conductor pattern on the second side of the substrate.
  • Extremely well-adhering and corrosion-resistant platinum thick layers can not be screen-printed with the preferred small intervals.
  • soot sensor With the help of the laser particularly small distances between the conductive structures of the soot sensor can be generated. Due to the small distances of the soot sensor is particularly sensitive, so that even with the deposition of a few soot particles already a measurable change in the DC electrical resistance or the permittivity is achieved in the soot sensor.
  • the soot sensor constructed with the laser and thus with small distances of the conductive structures thus has a higher sensitivity than conventional soot sensors.
  • the senor is preferably designed as a dielectricity sensor, also known under the name impedance sensor, wherein the liquid, for example, the quality of the liquid and / or the foreign particle content of the liquid is measured by means of the sensor.
  • liquids can be oils, fats or liquids in general. Preference is given to examining oils or fats, for example fats for frying in the catering trade or oils in the automotive sector, for example passenger car or truck engine oils.
  • a sensor according to the invention in the area of the examination of at least one liquid can be produced according to patent claim 1 and the dependent claims.
  • a sensor according to the invention in the area of the examination of at least one liquid has the features according to claim 11 and the associated, dependent claims.
  • FIG. 1 shows a schematic plan view of a soot sensor according to the invention with a temperature sensor
  • FIG. 2 shows a schematic plan view of an alternative soot sensor according to the invention with a connection in a schematic cross-sectional view
  • FIG. 3 shows a schematic side view of the soot sensor according to the invention according to FIG. 2;
  • FIG. 4 shows a schematic lateral cross-sectional view through a third soot sensor according to the invention;
  • FIG. 5 shows a schematic plan view of a soot sensor according to the invention
  • FIG. 6 shows a schematic plan view of a soot sensor according to the invention with a temperature sensor
  • Figure 7 is a schematic perspective exploded view for explaining a method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic plan view of a soot sensor according to the invention.
  • an electrically insulating substrate 1 of alumina or other metal oxide metallic structures of platinum or a platinum alloy are applied.
  • metallic structures two heating coils 2, 3 are arranged on the insulating substrate 1, which are interleaved or nested one inside the other.
  • the heating coils 2, 3 are electrically contacted with leads 4, 5.
  • the heating coils 2, 3 and the leads 4, 5 already form a soot sensor on the electrically insulating substrate 1.
  • the feed line 5 and a feed line 6 form the electrical contact for a meander structure which forms a temperature sensor 7 on the ceramic substrate 1.
  • the supply line 5 is therefore a common supply line 5 both for one of the heating coils 3 and for the temperature sensor 7.
  • the temperature sensor 7 is a platinum resistance structure with a high compared to the heating coils 2, 3 (ten times higher to a hundred times higher) electrical resistance.
  • the combination sensor formed by the heating coils 2, 3 and the temperature sensor 7 can be fixed with a thread 10 in an opening of an exhaust pipe (not shown) with a suitable mating thread or with a holder with a corresponding mating thread.
  • the temperature sensor 7 and the heating coils 2, 3 have in the installed state into the interior of the exhaust pipe.
  • the soot sensor has five plugs 12, which are electrically connected to the leads 4, 5, 6. All supply lines 4, 5, 6 open into widened conductor layers 14, which are arranged between the supply lines 4, 5, 6 and the plugs 12.
  • the broadening ensures that the electrical resistance is primarily caused by the temperature sensor 7 and the heating coils 2, 3 and, accordingly, the electrical voltage essentially drops at the temperature sensor 7 and the heating coils 2, 3.
  • the length of the insulating substrate 1 and the widened conductor layers 14 serves for the thermal insulation of the soot sensor to the terminal 16, which includes the plugs 12 and the thread 10.
  • the tracks of the heating coils 2, 3, the leads 4, 5, 6, the temperature sensor 7 and a common part 8, which is used both as a supply to the heating coil 3 and to the temperature sensor 7 are shown in Figure 1 only as lines.
  • the width of the lines does not correspond to the actual width of the tracks.
  • the distances of the heating coils 2, 3 are according to the invention substantially finer, as can be shown in the overview of the schematic figure 1.
  • the plugs 12 extend through the terminal 16 and are electrically connected to the widened conductor layers 14, for example, by soldering or welding wires.
  • the connection 16 can be, for example, a ceramic plug with feedthroughs for wires, or with enclosed wires for electrical contacting of the plug 12 with the widened conductor layers 14.
  • the terminal 16 is mechanically fixed with a glazing of Si0 2 -based glass (not shown) and rigidly connected to the insulating substrate 1. On the one hand, the glazing serves to connect the terminal 16 to the insulating substrate 1, but also to fix and protect the connecting wires between the plugs 12 and the widened conductor layers 14 and to seal the terminal 16 outwards (in the direction of the plug 12) is.
  • the electrical DC resistance between the heating coils 2, 3 is first measured.
  • the electrical resistance between the heating coils 2, 3 changes as a result, after a predetermined time or after a previously determined resistance change the heating coils 2, 3 are heated with a stream to 600 ° C to 700 ° C.
  • the soot particles burn on the surface of the insulating substrate 1 in the region of the heating coils 2, 3, that is, this surface is burned free.
  • the electrical resistance and its change over time can be determined again in order to determine the soot particle concentration and its temporal change in the exhaust gas flow.
  • the temperature of the exhaust gas flow with the aid of the temperature sensor 7 can be determined.
  • the heating coils 2, 3 and the temperature sensor 7 can be generated, for example, by first applying a platinum layer or platinum alloy layer as a thick layer on the insulating substrate 1. Subsequently, the structure shown is generated by means of a laser or a laser beam, which vaporizes the areas between the heating coils 2, 3 and, if desired, also between the conductors of the temperature sensor 7 and / or the leads 4, 5, 6 in the free areas.
  • the structures shown can also be pre-structured with a suitable printing process, with which the thick film is applied, so that only the small distances between the heating filaments 2, 3 of the soot sensor have to be burnt free with the laser.
  • Figure 2 shows a schematic plan view of an alternative Rußsensor according to the invention with connection in a schematic cross-sectional view and Figure 3 shows a schematic side view of the same soot sensor, without the terminal 16 is shown in the same detail, as in Figure 2.
  • Figure 2 thus shows only a simplified connection 16, which is shown in more detail in Figure 1.
  • the soot sensor according to FIGS. 2 and 3 has a ceramic substrate 1 on which two soot sensors, each having two heating filaments 2, 3, are arranged next to one another as metallic conductive contiguous structures.
  • the spacing of the heating coils 2, 3 from each other is generated by means of a laser, which separates the previously contiguous metallic layer into two times two separate heating coils 2, 3.
  • the heating coils 2, 3 are electrically contacted.
  • the widened conductor layers 14 and regions of the heating coils 2, 3 are covered with an insulating layer 21.
  • a temperature sensor is attached by means of glass solder.
  • the temperature sensor has a chip which is arranged on an Al 2 0 3 substrate 22 and is electrically contactable with wires 6 as supply lines.
  • the wires 6 and the terminals to the temperature sensor are covered with an insulating strain relief 24 (for example, a glass ceramic drop).
  • the temperature sensor is a resistance meander on the second substrate 22, but can also be realized as a thermocouple.
  • Such a strain relief 24 is also provided in the connection of connecting wires 12 with the widened conductor layers 14.
  • the Al 2 O 3 substrate 22 it is also possible to use a glass plate or a metal plate with a glass layer as the second substrate 22.
  • the second substrate 22 and thus the temperature sensor are fixed to the insulating layer 21 by means of glass solder, regardless of the choice of the material of the second substrate 22.
  • the terminal 16 which is shown in a detailed cross-sectional view in FIG. 2, comprises, in addition to the plugs 12 and the connecting wires 12, a cylindrical ceramic block 26 with lead-throughs for the connecting wires 12.
  • the ceramic block 26 is 10 mm to 20 mm long and the bushings are thin cylindrical capillary tubes.
  • the connecting wires 12 are tightly connected to the bushings by a glazing is provided there, which fills the spaces in some areas.
  • the ceramic block 26 is glued into a cylindrical steel sleeve 28 with a protruding edge.
  • the steel sleeve 28 is in turn welded to a steel tube 30.
  • the steel pipe 30 has an external thread 10 and a stop so that the steel pipe 30 can be screwed tightly via the thread 10 into an opening in an exhaust pipe (not shown) with a corresponding mating thread.
  • a fastening means a union nut with internal thread, which can be attached to an external thread of a pipe connection piece of the exhaust system.
  • a glazing 32 is provided which is fixedly connected to the ceramic block 26, the steel sleeve 28, the wires 12, the lead wires 6 to the temperature sensor and the ceramic substrate 1 and the strain relief 24.
  • FIG. 4 shows a schematic lateral cross-sectional view through a third soot sensor according to the invention.
  • a temperature sensor 7 is applied as a thin film.
  • the temperature sensor 7 can be constructed as a resistance temperature sensor in the form of a platinum meander or as a thermocouple with two different metals or alloys.
  • the temperature sensor 7 is connected to widened low-resistance line layers 14 which connect the temperature sensor 7 with a wire as a plug 12.
  • an insulating aluminum oxide layer 20 is applied on the temperature sensor 7 and the wiring layers 14, an insulating aluminum oxide layer 20 is applied.
  • a platinum thick layer is applied (printed, for example), which is then patterned with a laser to a soot sensor with two intermeshing heating coils 42 or two nested comb electrodes 43.
  • the temperature sensor 7 and possibly also the leads 14 may be offset relative to the soot sensor 2, so that the heating coils 42 and the electrodes 43 of the soot sensor are not arranged directly above the temperature sensor 7.
  • the heating coils 42 and the electrodes 43 are electrically contacted via wires or plug 12.
  • the plug 12 or the wires for contacting the temperature sensor 7 and the heating coils 42 and the electrodes 42 extend through a common connection 16, with which the soot sensor can be connected to an exhaust system.
  • the wires or the plugs 12 and also the ceramic substrate 1 are of course substantially thicker than the thin layer of the temperature sensor 7 or the thick layer of the heating coils 42 and the electrodes 43, although this is not shown in the schematic representation of FIG.
  • the illustration according to FIG. 4 is intended primarily to illustrate the geometric arrangement of the layer structure and is therefore shown with incorrect thickness ratios.
  • FIG. 5 shows a schematic plan view of a soot sensor according to the invention.
  • the soot sensor has a substrate 1 made of a metal oxide or a metal oxide ceramic on which two interleaved heating coils 2, 3 are arranged as a meandering structure of a platinum thick layer.
  • the structure of the heating coils 2, 3 was cut from a previously contiguous platinum thick layer with a laser beam. Via short leads 4, the heating coils 2, 3 are connected to widened conductor layers 14. Due to the lower conductor cross-section, the resistance drops, above all, on the heating coils 2, 3 and not on the widened conductor layers 14.
  • the substrate 1 is fixed in a cylindrical terminal 16 with a glass solder or a thermally stable adhesive (not shown).
  • a glass solder or a thermally stable adhesive (not shown).
  • an external thread 10 for mounting the soot sensor is arranged in an exhaust system.
  • the widened line layers 14 are electrically connected to plugs 14, via which the heating coils 2, 3 can be acted upon by an electrical voltage.
  • the two heating coils 2, 3 By using a laser beam for structuring the heating coils 2, 3, the two heating coils 2, 3 with a distance between 10 ⁇ and 30 ⁇ be generated. Due to the small distance, the sensitivity of the soot sensor is increased in comparison to conventionally produced soot sensors with intervals of approximately 80 ⁇ m to 100 ⁇ m between the heating coils.
  • FIG. 6 shows a schematic plan view of a further soot sensor according to the invention.
  • an electrically insulating substrate 1 made of a metal oxide, preferably of aluminum oxide.
  • metallic structures of platinum or a platinum alloy are applied.
  • two electrodes 52, 53 are arranged on the insulating substrate 1, which have a nested or nested comb structure and in themselves each are connected.
  • the electrodes 52, 53 are electrically contacted with leads 4, 5.
  • the electrodes 52, 53 and the supply lines 4, 5 already form a soot sensor on the electrically insulating substrate 1.
  • a meander structure (not visible in FIG. 6) is formed, which forms a temperature sensor.
  • the temperature sensor is preferably a platinum resistance structure.
  • the combination sensor formed by the comb electrodes 52, 53 and the temperature sensor may be threadedly mounted in an opening of an exhaust pipe (not shown) with a suitable mating thread or with a retainer having a corresponding mating thread.
  • the temperature sensor and the electrodes 52, 53 are in the installed state into the interior of the exhaust pipe.
  • the soot sensor has three plugs 12, which are electrically connected to the leads 4, 5 for the electrodes and the leads for the temperature sensor. With the aid of a through-hole through the ceramic substrate 1, the plug 12, which is connected to the leads 5, also used for electrical contacting of one end of the temperature sensor.
  • All feed lines 4, 5 open into widened conductor layers 14, which are arranged between the supply lines 4, 5 and the plugs 12.
  • the broadening ensures that the electrical resistance is primarily caused by the temperature sensor and the electrodes 52, 53 and, accordingly, that the electrical voltage drops substantially at the temperature sensor and the electrodes 52, 53.
  • the length of the insulating substrate 1 and the widened conductor layers 14 serves for the thermal insulation of the soot sensor to the terminal 16, which includes the plugs 12 and the thread 10. It is sufficient to choose the length of the soot sensor such that the insulation and the plug 12 take no damage from the heat of the exhaust gas.
  • the plugs 12 extend through the terminal 16 and are electrically connected to the widened conductor layers 14, for example, by soldering or welding wires.
  • the connection 16 can be, for example, a ceramic plug with feedthroughs for wires, or with enclosed wires for electrical contacting of the plug 12 with the widened conductor layers 14.
  • the connection 16 is with a glazing from a Si0 2 glass (not shown) mechanically fixed and rigidly connected to the insulating ceramic substrate 1. On the one hand, the glazing serves to connect the terminal 16 to the insulating substrate 1, but also to fix and protect the connecting wires between the plugs 12 and the widened conductor layers 14 and to seal the terminal 16 outwards (in the direction of the plug 12) is.
  • the distances between the electrodes 52, 53 are shown enlarged in the schematic representation of Figure 6 and actually only about 30 ⁇ to 50 ⁇ large.
  • the electrodes 52, 53 are separated from each other by means of a laser beam whose width of the focal point determines the distance between the electrodes 52, 53.
  • the interconnects of the electrodes 52, 53 and the leads 4, 5 are shown in Figure 6 in contrast to Figure 1 as surfaces.
  • the width of the surfaces does not correspond to the actual width of the conductor tracks and in particular the distances of the electrodes 52, 53 are according to the invention substantially finer, as shown in the overview of the schematic figure 6.
  • the DC electrical resistance between the comb electrodes 52, 53 and / or the capacitance between the two comb electrodes 52, 53 is measured.
  • the capacitance can be measured, for example, with the aid of an LC resonant circuit.
  • the ceramic substrate 1 With a separate heating device (not shown), which may be arranged on the ceramic substrate 1, the ceramic substrate 1 can be heated between the measurements to 600 ° C to 700 ° C. Thereby, the soot particles on the surface of the ceramic substrate 1 between the electrodes 52, 53 burn, that is, the surface of the ceramic substrate 1 between the electrodes 52, 53 is burned. Subsequently, the electrical resistance and / or the capacitance between the electrodes 52, 53 and their change over time can be determined again in order to determine the soot particle concentration and its temporal change in the exhaust gas flow. In the intervals between them or, with suitable mathematical consideration of the influences by the operation of the electrodes 52, 53, the temperature of the exhaust gas flow can also be determined simultaneously with the aid of the temperature sensor 7.
  • the electrodes 52, 53 and the temperature sensor 7 are generated, for example, by first applying a platinum layer or platinum alloy layer as a thick layer on the ceramic substrate 1. Subsequently, the structure shown in FIG. 6 is generated by means of a laser or a laser beam by evaporating the free regions between the electrodes 52, 53 shown in FIG. 6 with the laser beam. For this purpose, the laser beam is focused on the surface of the platinum layer or platinum alloy layer.
  • the structures shown can also be pre-structured with a suitable printing process, with which the thick layer is applied, so that only the small distances between the comb electrodes 52, 53 of the soot sensor have to be burnt free with the laser.
  • Figure 7 shows a schematic perspective exploded view for explaining a method according to the invention.
  • a heater 62 with two contact pads 64 is applied on the underside (in FIG. 7, bottom) of a substrate 60 made of Al 2 O 3 .
  • the heater 62 can be printed, for example, with a thick-film technique as a metallic layer.
  • the heating coils of the heater 62 are covered with a passivation 66, so that the heater 62 is protected on both sides by the Al 2 O 3 substrate 60 and the passivation 66 in the manner of a sandwich structure.
  • a passivation 66 for example, a ceramic plate can be adhered.
  • a pre-structured platinum thick film 68 is applied on the top side (in Figure 7, top) of the substrate 60.
  • this platinum thick film 68 is separated by means of a laser beam, which is guided along a continuous line across the platinum thick film 68, into two parts which are electrically insulated from one another.
  • the laser can be extremely small distances between the electrodes 52, 53 of less than 50 ⁇ be realized.
  • comb electrodes 52, 53 with a higher number of comb teeth can be produced, so that the structure produced has a larger electrode area. Due to the smaller distances of the electrodes 52, 53 and the larger electrode area, the electrical insulation between the electrodes 52, 53 decreases and thus increases the sensitivity of the soot sensor.
  • soot particles are deposited by adsorption on the surface of the soot sensor produced in this way, they will also be deposited in the spaces between the electrodes 52, 53 burned or vaporized by the laser. The longer this laser-generated line between the electrodes 52, 53, the higher the statistical probability of attachment between the electrodes 52, 53.
  • soot particles are deposited in these intermediate spaces between the electrodes 52, 53, this leads to a change in resistance and with a sufficient number of soot particles or sufficient soot-coated surfaces of the intermediate spaces to a measurable signal in the form of an electrical insulation loss.
  • the soot sensor has a higher sensitivity due to the small distances and the greater length of the spaces between the electrodes 52, 53.
  • FIG. 7 does not directly show an exploded view of a sensor according to the invention. If the unstructured platinum thick layer 68 is thought away, however, FIG. 7 shows an exploded solidification of a soot sensor according to the invention.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Rußsensors, umfassend die Verfahrensschritte Aufbringen einer zusammenhängenden metallischen Schicht auf einem elektrisch isolierenden Substrat (1); Strukturieren der metallischen Beschichtung mit einem Laserstrahl durch Verdampfen von Bereichen der metallischen Schicht, wobei zumindest zwei ineinander verschachtelte zusammenhängende elektrisch leitfähige Strukturen (2, 3) erzeugt werden und die elektrisch leitfähigen Strukturen (2, 3) mit dem Laserstrahl derart räumlich voneinander getrennt und elektrisch voneinander isoliert werden, dass die leitfähigen Strukturen (2, 3) bezogen auf ihre Gesamtlänge im Wesentlichen nebeneinander und in diesem Bereich dicht nebeneinander verlaufen. Die Erfindung betrifft auch einen Rußsensor hergestellt mit einem Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem der Rußsensor ein elektrisch isolierendes Substrat (1) und wenigstens zwei voneinander räumlich getrennte und ineinander verschachtelte zusammenhängende elektrisch leitfähige Strukturen (2, 3) als strukturierte metallische Schichten aufweist, wobei der Zwischenraum zwischen den leitfähigen Strukturen (2, 3) mit einem Laser freigebrannt ist, bevorzugt der Zwischenraum zumindest bereichsweise kleiner als 50 μm ist und die Heizwendeln mit verbreiterten Leitungsschichten (14) kontaktiert sind.

Description

„Verfahren zur Herstellung eines Rußsensors mit einem Laserstrahl" Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Rußsensors sowie einen Rußsensor hergestellt mit einem solchen Verfahren.
Rußsensoren dienen dazu, den Verbrennungsvorgang von Motoren, insbesondere von Dieselmotoren und von Öl-Heizungen zu steuern beziehungsweise zu regeln. In Abhängigkeit von der Menge der Rußpartikel kann die Verbrennung derart gesteuert werden, dass weniger Rußpartikel auftreten und/oder eine effizientere Verbrennung erfolgt.
Die DE 10 2007 038 680 A1 offenbart einen Rußsensor, bei dem eine Leiterbahnstruktur auf einer glatten AI2O3-Oberfläche aufgebracht wird. Dadurch wird die Adsorption von Rußpartikeln erleichtert.
Aus der WO 201 1 /106625 A1 ist ein Rußsensor bekannt, der mit einem Heizelement und einem Sensorelement auf einem Substrat aufgebaut ist. Wenn sich Rußpartikel auf der Oberfläche des Rußsensors niederschlagen, ändert sich der elektrische Widerstand zwischen dem Heizelement und dem Sensorelement. Dadurch kann die Konzentration an Rußpartikeln auf der Oberfläche und dadurch im Abgasstrom bestimmt werden. Zum Freibrennen des Sensors wird das Heizelement auf eine ausreichend hohe Temperatur geheizt.
Zur Steuerung des Verbrennungsvorgangs können auch weitere Sensoren, wie beispielsweise Lambda-Sonden oder Temperatursensoren zum Einsatz kommen. An Rußsensoren zur Steuerung von Diesel-Motoren werden immer höhere Anforderungen bezüglich der Reduzierung des Rußausstoßes gestellt. So fordert die sogenannte EU6-Richtlinie von mit Dieselmotoren angetriebenen Fahrzeugen nur sehr geringe Rußmengen auszustoßen. Solche geringen Rußmengen sind mit den bekannten Rußsensoren aufgrund der wenigen Rußpartikel, das heißt aufgrund der sehr geringen Rußpartikelkonzentration im Abgasstrom nur sehr schwer zu detektieren.
Nachteilig ist also an den bekannten Rußsensoren, dass die Rußsensoren nicht empfindlich genug reagieren, um die immer strenger werdenden Anforderungen erfüllen zu können. Zudem ist nachteilig an den bekannten Sensoren, dass eine Vielzahl von Sensoren in den Abgasstrom eingebracht werden muss, wodurch eine Vielzahl von Anschlüssen notwendig ist. Gleichzeitig besteht aber immer der Wunsch nach einer möglichst einfachen und kostengünstigen Fertigung der Motoren beziehungsweise der Verbrennungsanlagen. Auch die Sensoren selbst sollen möglichst kostengünstig sein. Ferner sollen die Sensoren robust und fehlerunanfällig beim Einbau in das Abgassystem sein.
Die Aufgabe der Erfindung besteht also darin, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden. Insbesondere soll ein Sensor bereitgestellt werden, der empfindlich genug reagiert, um auch geringe Rußmengen zu detektieren, der aber gleichzeitig eine Vereinfachung bestehender Sensoren darstellt. Der Sensor soll kompakt, robust beim Einbau und kostengünstig in der Herstellung sein. Weitere nicht genannte Nachteile ergeben sich ohne weiteres aus dem Gesamtkontext der vorliegenden Erfindung.
Die Aufgaben der Erfindung werden gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Rußsensors, umfassend die Verfahrensschritte:
Aufbringen einer zusammenhängenden metallischen Schicht auf einem elektrisch isolierenden Substrat;
Strukturieren der metallischen Beschichtung mit einem Laserstrahl durch Verdampfen von Bereichen der metallischen Schicht, wobei zumindest zwei ineinander verschachtelte zusammenhängende elektrisch leitfähige Strukturen erzeugt werden und die leitfähigen Strukturen mit dem Laserstrahl derart räumlich voneinander getrennt und elektrisch voneinander isoliert werden, dass die leitfähigen Strukturen bezogen auf ihre Gesamtlänge im Wesentlichen nebeneinander und in diesem Bereich dicht nebeneinander verlaufen.
Unter den zumindest zwei ineinander verschachtelten zusammenhängenden leitfähigen Strukturen sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung zwei oder mehr separate aber jeweils in sich zusammenhängende leitfähige, insbesondere metallische Schichten zu verstehen, die derart geformt sind, dass sie über einen großen Bereich der Strukturen dicht nebeneinander verlaufen.
Unter verschachtelt im Sinne dieser Patentanmeldung ist zu verstehen, dass zumindest zwei Strukturen so angeordnet sind, dass die eine Struktur parallel, senkrecht und/oder mit einem Winkel zu der anderen Struktur angeordnet ist. Alternativ oder ergänzend ist es möglich, dass die eine Struktur in einer beliebigen Freiform, beispielsweise in einer Kurvenform, in einer Ellipsenform oder dergleichen, zu der anderen Struktur angeordnet ist. Es ist dabei möglich, dass zumindest ein Teilbereich oder gesamter Bereich der jeweiligen Struktur derart angeordnet ist. Es ist des Weiteren möglich, die Strukturen flächig, das heißt in einer Ebene, oder räumlich, das heißt in drei Dimensionen, zueinander gemäß vorhergehenden Ausführungen anzuordnen. Beispielsweise ist es möglich, zwei Strukturen so verschachtelt zueinander in einer Ebene anzuordnen, dass diese wie in einem Zahnrad verzahnt zueinander angeordnet sind, wobei diese dabei jedoch mit einem Abstand zueinander angeordnet sind, insbesondere mit einem Abstand kleiner als 50 μιτι, vorzugsweise kleiner 30 μιτι, angeordnet sind.
Erfindungsgemäß bevorzugt ist vorgesehen, dass die zusammenhängende metallische Schicht auf dem elektrisch isolierenden Substrat mit einem Dickschicht- Verfahren aufgebracht wird. Bevorzugt wird eine Edelmetalldickschicht besonders bevorzugt eine Platin-Dickschicht aufgebracht.
Der Abstand zwischen den leitfähigen Strukturen wird erfindungsgemäß bevorzugt mit weniger als 50 μιτι ausgeführt, besonders bevorzugt zwischen 10 μιτι und 30 μιτι. Unter dicht nebeneinander sind also weniger als 80 μιτι, bevorzugt weniger als 50 μιτι zu verstehen.
Bei erfindungsgemäßen Verfahren kann auch vorgesehen sein, dass die metallische Schicht vorstrukturiert auf das elektrisch isolierende Substrat aufgebracht wird. Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass zumindest die verbreiterten Leitungsschichten zur elektrischen Kontaktierung der leitfähigen Strukturen vorstrukturiert werden. Dabei kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die gesamten Zuleitungen zu den leitfähigen Strukturen vorstrukturiert werden.
Die Herstellung des Rußsensors wird vereinfacht, wenn nur die schmalen trennenden Bereiche zwischen den leitfähigen Strukturen mit dem Laserstrahl verdampft werden und die gröberen Strukturen direkt beim Auftragen, zum Beispiel beim Aufdrucken erzeugt werden.
Mit einer Weiterentwicklung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Laserstrahl in einer Linie, bevorzugt in einer mäanderförmigen Linie, entlang der Beabstandung der zu erzeugenden leitfähigen Strukturen über die metallische Schicht gefahren wird und dabei die metallische Schicht entlang dieser Linie verdampft. Dabei kann bevorzugt vorgesehen sein, dass der Abstand zwischen den fertig strukturierten leitfähigen Strukturen dem Durchmesser des Wirkungsquerschnitts des Brennflecks des Laserstrahls entspricht.
Durch dieses Verfahren wird der Abstand zwischen den leitfähigen Strukturen möglichst gering gehalten. Gleichzeitig kann der Laserstrahl, beziehungsweise der Brennfleck des Laserstrahls sehr schnell und ohne großen Aufwand über die Metallschicht gefahren werden, um die Trennung der metallischen Schicht zu zwei leitfähigen Strukturen zu erzeugen. Dadurch wird die Herstellung einfacher und kostengünstiger.
Es kann erfindungsgemäß auch vorgesehen sein, dass die leitfähigen Strukturen entlang zumindest 90% ihrer Gesamtlänge nebeneinander verlaufen, bevorzugt entlang zumindest 98% ihrer Gesamtlänge nebeneinander verlaufen.
Darunter, dass die leitfähigen Strukturen bezogen auf ihre Gesamtlänge im Wesentlichen nebeneinander und in diesem Bereich dicht nebeneinander verlaufen ist also zu verstehen, dass die leitfähigen Strukturen entlang zumindest 90% ihrer Gesamtlänge nebeneinander und in diesem Bereich dicht, also bevorzugt weniger als 50 μιτι nebeneinander verlaufen
Je größer die parallel verlaufenden Anteile der leitfähigen Strukturen sind, desto empfindlicher ist der Rußsensor bei einer Widerstandsmessung oder bei einer kapazitiven Messung oder einer Messung des elektrischen Isolationsverlusts zwischen den beiden leitfähigen Strukturen zur Bestimmung der Rußpartikelkonzentration in dem Gasstrom.
Mit einer Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass als elektrisch isolierendes Substrat ein Metalloxid-Substrat oder ein Glassubstrat oder ein Glaskeramiksubstrat verwendet wird, bevorzugt ein keramisches Al203-Substrat oder eine Glas-, Glaskeramik- oder Al203-Schicht.
Diese Materialien eignen sich besonders gut zum Aufbau eines Rußsensors, der in der heißen und chemisch aggressiven Umgebung eines Abgasstroms eingesetzt werden soll. Zudem können auf diesen Schichten aufgebrachte metallische Schichten besonders gut mit dem Laserstrahl freigebrannt werden, ohne dass weitere Schäden durch den Laserstrahl auftreten.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass auf der, der metallischen Beschichtung oder des Rußsensors gegenüberliegenden Seite des elektrisch isolierenden Substrats oder neben den leitfähigen Strukturen auf dem elektrisch isolierenden Substrat ein Temperatursensor angeordnet wird.
Die Kombination des Rußsensors mit einem weiteren Sensor bewirkt, dass beim Einbau in ein Abgassystem nur ein Anschluss für beide Sensoren vorgesehen sein muss. Zudem misst der Temperatursensor die Temperatur an dem Ort, an dem auch die leitfähigen Strukturen sind. Dadurch kann eine genauere Bestimmung des Zustands des Rußsensors bei der Messung und beim Freibrennen des Rußsensors erreicht werden. Ferner kann die Temperatur des Abgases und die Rußpartikelkonzentration einzeln aber auch gleichzeitig ermittelt werden.
Bevorzugt kann auch vorgesehen sein, dass nach der Strukturierung der leitfähigen Strukturen die Zuleitungen der leitfähigen Strukturen vollständig und bevorzugt die leitfähigen Strukturen bereichsweise mit einer isolierenden Schicht aus einem Metalloxid, Glas oder einer Glaskeramik beschichtet wird und bevorzugt der Temperatursensor auf der isolierenden Schicht befestigt wird, besonders bevorzugt mittels Glaslot befestigt wird.
Durch das Auftragen der isolierenden Schicht als Schutzschicht, sind die metallischen Bereiche des Rußsensors geschützt, die nicht zwingend der chemisch aggressiven Umgebung des Abgasstroms ausgesetzt werden müssen. Diese Schicht kann auch ideal zur Befestigung des zusätzlichen Temperatursensors zur Bildung eines Kombinationssensors verwendet werden.
Ferner kann vorgesehen sein, dass zuerst ein Temperatursensor auf einem Keramiksubstrat erzeugt wird, bevorzugt in Dünnschichttechnik, anschließend das elektrisch isolierende Substrat als Schicht auf den Temperatursensor aufgebracht wird und anschließend die zusammenhängende metallische Schicht zum Erzeugen der leitfähigen Strukturen auf dem elektrisch isolierenden Substrat aufgetragen wird, wobei bevorzugt eine Schicht aus AI2O3 oder Glas oder Glaskeramik als elektrisch isolierendes Substrat auf dem Temperatursensor aufgebracht wird.
Durch dieses Herstellungsverfahren wird ein Rußsensor mit einem Temperatursensor erzeugt, bei dem Komponenten des Temperatursensors, vorzugsweise Komponenten aus zumindest einem Metall oder einer Metalllegierung, durch das Keramiksubstrat und durch das elektrisch isolierende Substrat, auf dem die leitfähigen Strukturen angeordnet sind, sandwichartig vor dem Umgebung geschützt sind. Dadurch ist es möglich, die zur Herstellung des Temperatursensors verwendeten Metalle in Dünnschichttechnik aufzutragen, ohne dass die Haltbarkeit des Sensors beeinträchtigt ist.
Mit einer Weiterentwicklung wird vorgeschlagen, dass die Schichtstruktur an einem Anschluss befestigt wird, wobei die leitfähigen Strukturen und bevorzugt auch der Temperatursensor elektrisch mit Kontaktelementen des Anschlusses kontaktiert werden.
Durch den Anschluss und die Kontaktierung kann der Rußsensor besonders leicht verbaut werden.
Mit einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass als leitfähige Strukturen ineinander verschachtelte Heizwendeln oder Elektroden geformt werden.
Die der Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben werden auch gelöst durch einen Rußsensor hergestellt mit einem solchen Verfahren, bei dem der Rußsensor ein elektrisch isolierendes Substrat und wenigstens zwei voneinander räumlich getrennte und ineinander verschachtelte zusammenhängende elektrisch leitfähige Strukturen als strukturierte metallische Schichten aufweist, wobei der Zwischenraum zwischen den leitfähigen Strukturen mit einem Laser freigebrannt ist, bevorzugt der Zwischenraum zumindest bereichsweise kleiner als 50 μιτι ist und die leitfähigen Strukturen mit verbreiterten Leitungsschichten kontaktiert sind.
Dabei kann vorgesehen sein, dass zumindest die verbreiterten Leitungsschichten mit einer isolierenden Schicht bedeckt sind, bevorzugt die an die verbreiterten Leitungsschichten angrenzenden Bereiche der leitfähigen Strukturen mit einer isolierenden Schicht bedeckt sind.
Durch das Auftragen der isolierenden Schicht als Schutzschicht, sind die metallischen Bereiche des Rußsensors geschützt, die nicht zwingend der chemisch aggressiven Umgebung des Abgasstroms ausgesetzt werden müssen. Diese Schicht kann auch ideal zur Befestigung des zusätzlichen Temperatursensors zur Bildung eines Kombinationssensors verwendet werden.
Auch kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der Rußsensor einen Anschluss und einen Temperatursensor aufweist, wobei die leitfähigen Strukturen als strukturierte metallische Schicht auf dem elektrisch isolierenden Substrat angeordnet sind und mit einer isolierenden Schicht bereichsweise abgedeckt sind, wobei der Temperatursensor als strukturierte metallische Schicht auf der isolierenden Schicht angeordnet ist oder die leitfähigen Strukturen und der Temperatursensor auf dem gleichen elektrisch isolierenden Substrat angeordnet sind, wobei der Temperatursensor und die leitfähigen Strukturen elektrisch und mechanisch mit dem Anschluss verbunden sind.
Der so aufgebaute Rußsensor beziehungsweise Kombinationssensor hat die zu den erfindungsgemäßen Verfahren bereits genannten Vorteile.
Mit einer Weiterentwicklung wird vorgeschlagen, dass das elektrisch isolierende Substrat ein keramisches Metalloxid-Substrat ist, insbesondere aufweisend Al203, Magnesiumoxid, Zirkonoxid, Yttriumoxid und/oder Si02, bevorzugt ein keramisches Al203-Substrat ist.
Diese Materialien sind thermisch und mechanisch stabil und eignen sich aufgrund Ihrer Isolationswirkung gut zum Aufbau von erfindungsgemäßen Rußsensoren.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die leitfähigen Strukturen mit einem Laser strukturierte Edelmetall-Dickschichten sind, bevorzugt Platin-Dickschichten sind und/oder die leitfähigen Strukturen einen elektrischen Widerstand von mindestens 1 Ohm und höchstens 10 Ohm bei 0° C haben.
Diese Dickschicht beziehungsweise diese Widerstände eignen sich zum Ausheizen des Rußsensors beziehungsweise zum Abbrennen von Ru ßpartikeln ebenso, wie zum Messen des elektrischen Widerstands zwischen den leitfähigen Strukturen.
Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die leitfähigen Strukturen ineinander verschachtelte Heizwendeln oder Elektroden sind.
Der Rußsensor kann erfindungsgemäß bevorzugt mit zwei ineinander verschachtelten zusammenhängenden leitfähigen Strukturen aufgebaut werden. Da die Zwischenräume zwischen den leitfähigen Strukturen mit einem Laser geschnitten werden, können die Abstände der leitfähigen Strukturen besonders gering ausgestaltet sein, wodurch die Empfindlichkeit des Rußsensors erhöht ist.
Mit einer Weiterentwicklung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Sensor wenigstens einen zweiten Temperatursensor und/oder wenigstens einen zweiten Rußsensor aufweist, der oder die bevorzugt mit dem Anschluss, besonders bevorzugt mit den Kontaktelementen verbunden ist oder sind. Bei einem erfindungsgemäßen Rußsensor mit Temperatursensor kann vorgesehen sein, dass der Anschluss ein Befestigungsmittel, insbesondere ein Schraubgewinde und/oder einen Flansch aufweist, wobei das Keramiksubstrat mechanisch fest, bevorzugt über ein Glas mit dem Befestigungsmittel verbunden ist und der Anschluss ein elektrisches Kontaktierungsmittel aufweist, insbesondere einen Stecker mit wenigstens drei Kontaktstiften und/oder Buchsen, bevorzugt mit fünf oder sechs Kontaktstiften und/oder Buchsen aufweist, wobei der Temperatursensor und der Rußsensor mit dem Kontaktierungsmittel elektrisch kontaktiert sind.
Durch die feste Verbindung mit dem Anschluss ist eine leichte Einsetzbarkeit des Rußsensors beim Verbauen an einem Abgassystem gewährleistet.
Das elektrisch isolierende Substrat kann erfindungsgemäß auch über ein zweites Substrat fest mit dem Anschluss verbunden sein. Es kann also vorgesehen sein, dass das elektrisch isolierende Substrat selbst mit dem Anschluss fixiert ist oder dass das zweite Substrat mit dem Anschluss fixiert ist, wobei das zweite Substrat an dem elektrisch isolierenden Substrat befestigt ist. In dem zweiten Fall ist dann dadurch auch das elektrisch isolierende Substrat mit dem Anschluss starr und fest verbunden, nämlich über das zweite Substrat.
Mit einer Weiterentwicklung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Temperatursensor eine Dünnschicht oder eine Dickschicht ist, die Platin enthält oder aus Platin besteht. Auch kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der Temperatursensor einen elektrischen Widerstand von mindestens 50 Ohm und höchstens 2000 Ohm bei 0° C hat.
Mit diesen Schichten beziehungsweise mit diesen Widerständen kann ein besonders geeigneter Temperatursensor als Widerstandstemperatursensor in Form eines Widerstandsmäanders aufgebaut werden. Die Temperatursensoren sind durch diesen Aufbau relativ genau.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die isolierende Schicht, die den Temperatursensor oder den Rußsensor zumindest bereichsweise abdeckt, aus einem Metalloxid oder aus einem Glas oder einer Glaskeramik besteht.
Solche isolierenden Schichten sind sowohl mechanisch als auch chemisch besonders stabil und daher gut zum Aufbau eines erfindungsgemäßen Rußsensors geeignet. Die chemische Stabilität des Rußsensors ist aufgrund der chemisch aggressiven Umgebung im Gasstrom eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Dieselmotors für die Haltbarkeit des Rußsensors von Vorteil.
Des Weiteren wird ein Rußsensor mit einem Temperatursensor vorgeschlagen, der sich dadurch auszeichnet, dass der Temperatursensor einen höheren elektrischen Widerstand aufweist als die leitfähigen Strukturen, bevorzugt der Temperatursensor einen zumindest um den Faktor fünf höheren elektrischen Widerstand als die leitfähigen Strukturen, bevorzugt um den Faktor vierzig bis achtzig höheren elektrischen Widerstand als die leitfähigen Strukturen aufweist.
Bei diesen Widerstandsverhältnissen kann sichergestellt werden, dass der Temperatursensor mit einer hohen Genauigkeit messen kann und der Rußsensor mit den leitfähigen Strukturen gut ausgeheizt werden kann.
Es wird mit der Erfindung auch vorgeschlagen, dass der Temperatursensor ein Thermoelement ist, wobei das Thermoelement als strukturierte metallische Schicht aus mindestens zwei verschiedenen, miteinander verbundenen Metallen und/oder Legierungen aufgebaut ist, die auf dem Keramiksubstrat angeordnet sind.
Mit Thermoelementen kann die Temperatur unabhängig von den leitfähigen Strukturen des Rußsensors sehr genau bestimmt werden. Es wurde überraschend gefunden, dass die Thermodrähte als Dünnschicht oder Dickschicht auf dem Keramiksubstrat oder der isolierenden Schicht aufgetragen werden können und sich für die Temperaturmessung nutzen lassen.
Mit einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird auch vorgeschlagen, dass der Rußsensor als strukturierte metallische Schicht auf der isolierenden Schicht angeordnet ist, die den auf einem Keramiksubstrat angeordneten Temperatursensor zumindest bereichsweise, vorzugsweise vollständig abdeckt, wobei die leitfähigen Strukturen des Rußsensors den Temperatursensor nicht überdecken, sondern nur auf den Bereichen der isolierenden Schicht angeordnet sind, die den Temperatursensor nicht unmittelbar bedecken, bevorzugt der Temperatursensor die leitfähigen Strukturen in einer durch die isolierende Schicht versetzte Ebene einrahmt.
Ferner kann bei erfindungsgemäßen Rußsensoren vorgesehen sein, dass die leitfähigen Strukturen auf einem Keramiksubstrat angeordnet sind und der Temperatursensor auf einem zweiten metallischen Substrat mit einer isolierenden Beschichtung aufgebracht ist, wobei der Temperatursensor auf der isolierenden Beschichtung (des zweiten, metallischen Substrats) angeordnet ist, oder das zweite Substrat ein keramisches oder oxydisches, isolierendes Substrat ist, auf dem der Temperatursensor unmittelbar angeordnet ist.
Ein Aufbau mit einer solchen Mehrfachschicht (Multilayer) kann kompakter gestaltet werden. Gleichzeitig ist ein innenliegender Temperatursensor besser vor der chemisch aggressiven Umgebung des Abgasstroms geschützt.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch einen Motor, insbesondere Dieselmotor aufweisend einen solchen Rußsensor, wobei der Rußsensor mit dem Anschluss an einer Öffnung in einer Abgasleitung befestigt ist, so dass der Rußsensor im Abgasstrom des Motors angeordnet ist.
Erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Rußsensors mit einem Temperatursensor können beispielsweise mit den folgen Verfahrensschritten realisiert werden:
Aufbringen einer strukturierten metallischen Schicht als Temperatursensor auf einem Keramiksubstrat;
Abdecken des Temperatursensors mit einer Isolationsschicht, bevorzugt Glasoder Glaskeramikschicht;
Aufbringen einer metallischen Beschichtung, bevorzugt einer Edelmetall- Dickschicht auf Bereiche der Isolationsschicht; und
Strukturieren der metallischen Beschichtung mit einem Laserstrahl zu zumindest zwei ineinander verschachtelte zusammenhängende leitfähige Strukturen zur Bildung eines Rußsensors.
Alternativ können auch die folgenden Verfahrensschritte realisiert werden:
Aufbringen einer strukturierten metallischen Schicht als Temperatursensor auf einer ersten Seite eines Keramiksubstrats;
Aufbringen einer metallischen Beschichtung auf der zweiten Seite des Keramiksubstrats; und
Strukturieren der metallischen Beschichtung mit einem Laserstrahl zu zumindest zwei ineinander verschachtelte zusammenhängende leitfähige Strukturen zur Bildung eines Rußsensors. Mit einer weiteren Alternative können auch die folgenden Verfahrensschritte realisiert werden:
Aufbringen einer metallischen Beschichtung auf einem Keramiksubstrat;
Strukturieren der metallischen Beschichtung mit einem Laserstrahl zu zumindest zwei ineinander verschachtelte zusammenhängende leitfähige Strukturen zur Bildung eines Rußsensors; und
Aufbringen einer strukturierten zweiten metallischen Schicht als Temperatursensor auf dem Keramiksubstrat neben leitfähigen Strukturen oder um die leitfähigen Strukturen herum.
Mit noch einer weiteren Alternative können auch die folgenden Verfahrensschritte realisiert werden:
Aufbringen einer metallischen Beschichtung auf einem Keramiksubstrat;
Strukturieren der metallischen Beschichtung mit einem Laserstrahl zu zumindest zwei ineinander verschachtelte zusammenhängende leitfähige Strukturen zur Bildung eines Rußsensors;
Aufbringen einer strukturierten zweiten metallischen Schicht als Temperatursensor auf einem zweiten Substrat; und
Befestigen, bevorzugt Aufkleben des zweiten Substrats auf das Keramiksubstrat.
Auch kann als weiterer Verfahrensschritt, das Befestigen der Schichtstruktur an einem Anschluss bei allen erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, wobei der Temperatursensor und der Rußsensor elektrisch mit Kontaktelementen des Anschlusses elektrisch kontaktiert werden.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass es durch die Herstellung eines Rußsensors aus einer zusammenhängenden metallischen Schicht mit einem Laserstrahl gelingt, einen besonders empfindlichen Rußsensor zur Bestimmung der Rußpartikeldichte eines Abgasstroms bereitzustellen, der zur Steuerung oder Regelung eines Verbrennungsvorgangs, insbesondere der Verbrennung in einem Diesel-Motor verwendet werden kann. Die mit dem Laserstrahl schnell und kostengünstig herzustellenden kleinen Abstände zwischen den leitfähigen Strukturen bewirken, dass die auf der Oberfläche des Rußsensors im Bereich der leitfähigen Strukturen adsorbierte Rußpartikel zu einer stärkeren Widerstandsänderung beziehungsweise Permittivitätsänderung führen und dadurch der Sensor empfindlicher reagiert. Durch die Kombination mit einem Temperatursensor in einem Schicht-Bauteil kann auf den Einbau eines zusätzlichen separaten Sensors verzichtet werden. Zudem kann das gleiche Substrat und sogar ein Teil der Leiterstruktur gemeinsam verwendet werden, um den Rußsensor herzustellen. Dadurch kann der Rußsensor mit dem Temperatursensor kostengünstiger gefertigt werden, als beide Sensoren einzeln.
Wenn der Rußsensor auf einer Schutzschicht auf dem Temperatursensor gefertigt wird, kann der Temperatursensor, dadurch, dass er vor der chemisch aggressiven Umgebung in dem Abgasstrom geschützt ist, auch ohne Bedenken oder zusätzliche Schutzmaßnahmen mit einer empfindlicheren Dünnschicht aufgebaut werden. Da die Struktur der leitfähigen Strukturen mit einem Laser geformt wird, ist es besonders vorteilhaft, wenn der Rußsensor und der Temperatursensor nicht direkt übereinander angeordnet sind, so dass beim Ausformen der Struktur der leitfähigen Strukturen des Rußsensors der Laserstrahl nicht durch die Schutzschicht hindurch schneidet und dabei die Dünnschicht oder Dickschicht des Temperatursensors beschädigt.
Wenn sich die leitfähigen Strukturen und der Temperatursensor einen Teil einer Leiterstruktur teilen, kann auf eines der Kontaktelemente beziehungsweise einen Stift oder eine Buchse für den Anschluss verzichtet werden. Zudem kann etwas Material für die Leiterstruktur gespart werden. Bei der Messung mit den beiden Sensoren oder beim Ausheizen des Rußsensors müssen nur die richtigen Kontaktelemente und damit die richtigen Anschlüsse der beiden Sensoren verwendet werden, so dass eine elektrische Spannung an den gewünschten Anschlüssen gemessen beziehungsweise angelegt wird.
Grundsätzlich ist es auch dann möglich, einen gemeinsamen Teil einer Leiterstruktur auf dem Keramik-Substrat zu verwenden, wenn der Temperatursensor und die leitfähigen Strukturen nicht auf der gleichen Seite des Keramik-Substrats angeordnet sind. Dies kann erfindungsgemäß bevorzugt dadurch erreicht werden, indem eine Durchkontaktierung verwendet wird, die die Leiterstruktur auf einer ersten Seite des Substrats mit dem gemeinsamen Teil der Leiterstruktur auf der zweiten Seite des Substrats verbindet. Extrem gut haftende und korrosionsfeste Platindickschichten lassen sich nicht mit den bevorzugten geringen Abständen Siebdrucken.
Mit Hilfe des Lasers können besonders geringe Abstände zwischen den leitfähigen Strukturen des Rußsensors erzeugt werden. Durch die geringen Abstände wird der Rußsensor besonders empfindlich, so dass auch bei der Anlagerung von wenigen Rußpartikeln bereits eine messbare Änderung des elektrischen Gleichstromwiderstands oder der Permittivität im Rußsensor erzielt wird. Der mit dem Laser und dadurch mit geringen Abständen der leitfähigen Strukturen aufgebaute Rußsensor weist also eine höhere Empfindlichkeit auf als herkömmliche Rußsensoren.
Es ist möglich, alternativ den erfindungsgemäßen Sensor im Bereich der Untersuchung von zumindest einem Liquid zu verwenden. Dazu wird der Sensor bevorzugt als Dielektrizitätssensor ausgeführt, auch bekannt unter dem Namen Impedanzsensor, wobei bei dem Liquid beispielsweise die Qualität des Liquids und/oder der Fremdpartikelgehalt des Liquids mit Hilfe des Sensors gemessenen wird. Liquide können beispielsweise Öle, Fette oder Flüssigkeiten im Allgemeinen sein. Bevorzugt werden Öle oder Fette untersucht, beispielsweise Fette zum Frittieren in der Gastronomie oder Öle im Bereich Automobil, beispielsweise Pkwoder Lkw-Motoröle. Ein erfindungsgemäßer Sensor im Bereich der Untersuchung von zumindest einem Liquid lässt sich gemäß des Patentanspruchs 1 und der abhängigen Patentansprüche herstellen. Ferner weist ein erfindungsgemäßer Sensor im Bereich der Untersuchung von zumindest einem Liquid die Merkmale gemäß Patentanspruch 1 1 und der zugehörigen, abhängigen Patentansprüche auf.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von sieben schematisch dargestellten Figuren erläutert, ohne jedoch dabei die Erfindung zu beschränken. Dabei zeigt:
Figur 1 : eine schematische Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Rußsensor mit einem Temperatursensor;
Figur 2: eine schematische Aufsicht auf einen alternativen erfindungsgemäßen Rußsensor mit Anschluss in schematischer Querschnittansicht;
Figur 3: eine schematische Seitenansicht auf den erfindungsgemäßen Rußsensor nach Figur 2; Figur 4: eine schematische seitliche Querschnittansicht durch einen dritten erfindungsgemäßen Rußsensor;
Figur 5: eine schematische Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Rußsensor;
Figur 6: eine schematische Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Rußsensor mit einem Temperatursensor; und
Figur 7: eine schematische perspektivische Explosionsdarstellung zur Erläuterung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
In allen Figuren werden der Einfachheit halber die gleichen Bezugszeichen für die gleichen Bauteile verwendet, auch wenn diese sich geringfügig unterscheiden können und die mit gleichen Bezugszeichen versehenen Bauteile daher nicht immer völlig gleichartig sind.
Figur 1 zeigt eine schematische Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Rußsensor. Auf einem elektrisch isolierenden Substrat 1 aus Aluminiumoxid oder einem anderen Metalloxid sind metallische Strukturen aus Platin oder einer Platinlegierung aufgebracht. Als metallische Strukturen sind zwei Heizwendeln 2, 3 auf dem isolierenden Substrat 1 angeordnet, die ineinander verschachtelt beziehungsweise ineinander verschachtelt sind. Die Heizwendeln 2, 3 sind mit Zuleitungen 4, 5 elektrisch kontaktiert. Die Heizwendeln 2, 3 und die Zuleitungen 4, 5 bilden bereits einen Rußsensor auf dem elektrisch isolierenden Substrat 1 .
Die Zuleitung 5 und eine Zuleitung 6 bilden die elektrische Kontaktierung für eine Mäanderstruktur, die einen Temperatursensor 7 auf dem Keramiksubstrat 1 bildet. Die Zuleitung 5 ist also eine gemeinsame Zuleitung 5 sowohl für eine der Heizwendeln 3 als auch für den Temperatursensor 7. Der Temperatursensor 7 ist eine Platinwiderstandstruktur mit einem im Vergleich zu den Heizwendeln 2, 3 hohen (zehnfach höherem bis hundertfach höherem) elektrischen Widerstand.
Der durch die Heizwendeln 2, 3 und den Temperatursensor 7 gebildete Kombinationssensor kann mit einem Gewinde 10 in einer Öffnung eines Abgasrohrs (nicht gezeigt) mit geeignetem Gegengewinde oder mit einer Halterung mit einem entsprechenden Gegengewinde befestigt werden. Der Temperatursensor 7 und die Heizwendeln 2, 3 weisen im eingebauten Zustand ins Innere des Abgasrohrs. Nach Außen weist der Rußsensor fünf Stecker 12 auf, die mit den Zuleitungen 4, 5, 6 elektrisch verbunden sind. Alle Zuleitungen 4, 5, 6 münden in verbreiterte Leitungsschichten 14, die zwischen den Zuleitungen 4, 5, 6 und den Steckern 12 angeordnet sind. Durch die Verbreiterung wird sichergestellt, dass der elektrische Widerstand vornehmlich durch den Temperatursensor 7 und die Heizwendeln 2, 3 verursacht wird und dementsprechend die elektrische Spannung im Wesentlichen am Temperatursensor 7 und den Heizwendeln 2, 3 abfällt. Die Länge des isolierenden Substrats 1 und der verbreiterten Leitungsschichten 14 (in Figur 1 von oben nach unten) dient der thermischen Isolation des Rußsensors zum Anschluss 16 hin, der die Stecker 12 und das Gewinde 10 beinhaltet.
Die Leiterbahnen der Heizwendeln 2, 3, der Zuleitungen 4, 5, 6, des Temperatursensors 7 sowie ein gemeinsames Teil 8, das sowohl als Zuleitung zu der Heizwendel 3 als auch zum Temperatursensor 7 genutzt wird, sind in Figur 1 nur als Linien dargestellt. Die Breite der Linien entspricht dabei nicht der wirklichen Breite der Leiterbahnen. Die Abstände der Heizwendeln 2, 3 sind erfindungsgemäß wesentlich feiner, als dies in der Übersicht der schematischen Figur 1 dargestellt werden kann.
Die Stecker 12 reichen durch den Anschluss 16 hindurch und sind elektrisch mit den verbreiterten Leitungsschichten 14 verbunden, beispielsweise, indem Drähte aufgelötet oder aufgeschweißt sind. Der Anschluss 16 kann beispielsweise ein keramischer Pfropfen mit Durchführungen für Drähte, beziehungsweise mit eingeschlossenen Drähten zur elektrischen Kontaktierung der Stecker 12 mit den verbreiterten Leitungsschichten 14 sein. Der Anschluss 16 ist mit einer Verglasung aus einem Si02-basiertem Glas (nicht gezeigt) mechanisch fest und starr mit dem isolierenden Substrat 1 verbunden. Die Verglasung dient zum Einen der Verbindung des Anschlusses 16 mit dem isolierenden Substrat 1 bewirkt aber auch, dass die Verbindungsdrähte zwischen den Steckern 12 und der verbreiterten Leitungsschichten 14 fixiert und geschützt sind und dass der Anschluss 16 nach außen (in Richtung der Stecker 12) abgedichtet ist.
Bei einer Messung wird zunächst der elektrische Gleichstromwiderstand zwischen den Heizwendeln 2, 3 gemessen. Wenn sich Rußpartikel auf der Oberfläche des isolierenden Substrats 1 zwischen den Heizwendeln 2, 3 ablagern, verändert sich dadurch der elektrische Widerstand zwischen den Heizwendeln 2, 3. Nach einer vorher bestimmten Zeit oder nach einer vorher bestimmten Widerstandsänderung werden die Heizwendeln 2, 3 mit einem Strom auf 600 ° C bis 700° C geheizt. Dadurch verbrennen die Rußpartikel auf der Oberfläche des isolierenden Substrats 1 im Bereich der Heizwendeln 2, 3, das heißt, dass diese Oberfläche freigebrannt wird. Anschließend können wieder der elektrische Widerstand und dessen Veränderung über die Zeit bestimmt werden, um die Rußpartikel-Konzentration und deren zeitliche Veränderung im Abgasstrom zu bestimmen.
In den Pausen dazwischen oder, bei geeigneter rechnerischer Berücksichtigung der Einflüsse durch den Betrieb der Heizwendeln 2, 3 auch gleichzeitig kann die Temperatur des Abgasstroms mit Hilfe des Temperatursensors 7 bestimmt werden.
Die Heizwendeln 2, 3 und der Temperatursensor 7 können beispielsweise dadurch erzeugt werden, dass zunächst eine Platinschicht oder Platinlegierungsschicht als Dickschicht auf dem isolierenden Substrat 1 aufgetragen wird. Anschließend wird die gezeigte Struktur mit Hilfe eines Lasers beziehungsweise eines Laserstrahls erzeugt, der die in Figur 1 freien Bereiche zwischen den Heizwendeln 2, 3 und, wenn gewünscht auch zwischen den Leitern des Temperatursensors 7 und/oder den Zuleitungen 4, 5, 6 verdampft. Die gezeigten Strukturen können mit einem geeigneten Druckverfahren, mit dem die Dickschicht aufgetragen wird, auch bereits vorstrukturiert sein, so dass mit dem Laser nur noch die geringen Abstände zwischen den Heizwendeln 2, 3 des Rußsensors freigebrannt werden müssen.
Durch die Verwendung eines Lasers können sehr schmale Abstände zwischen den Heizwendeln 2, 3 des Rußsensors erzeugt werden, wodurch die Empfindlichkeit des Rußsensors erhöht ist.
Figur 2 zeigt eine schematische Aufsicht auf einen alternativen erfindungsgemäßen Rußsensor mit Anschluss in schematischer Querschnittansicht und Figur 3 zeigt eine schematische Seitenansicht auf den gleichen Rußsensor, ohne dass der Anschluss 16 in der gleichen Detailtreue dargestellt ist, wie in Figur 2. Figur 2 zeigt also nur einen vereinfachten Anschluss 16, der in Figur 1 detaillierter dargestellt ist.
Der Rußsensor nach den Figuren 2 und 3 weist ein Keramiksubstrat 1 auf, auf dem zwei Rußsensoren mit jeweils zwei Heizwendeln 2, 3 als metallische leitfähige zusammenhängende Strukturen nebeneinander angeordnet sind. Die Beabstandung der Heizwendeln 2, 3 zueinander wird mit Hilfe eines Lasers erzeugt, der die zuvor zusammenhängende metallische Schicht in zwei mal zwei separate Heizwendeln 2, 3 trennt. Über niederohmige verbreiterte Leitungsschichten 14 aus Metall sind die Heizwendeln 2, 3 elektrisch kontaktierbar. Die verbreiterten Leitungsschichten 14 und Bereiche der Heizwendeln 2, 3 sind mit einer isolierenden Schicht 21 bedeckt. Als isolierende Schicht 21 kann beispielsweise eine Glas- oder eine Glaskeramikoder eine Aluminiumoxidschicht aufgebracht werden. Durch die bereichsweise Abdeckung der Heizwendeln 2, 3 der Rußsensoren kann sichergestellt werden, dass die freiliegenden Bereiche eine zum Freibrennen ausreichende Temperatur erreichen können.
Auf der isolierenden Schicht 21 ist ein Temperatursensor mittels Glaslot befestigt. Der Temperatursensor weist einen Chip auf, der auf einem Al203-Substrat 22 angeordnet und mit Drähten 6 als Zuleitungen elektrisch kontaktierbar ist. Die Drähte 6 und die Anschlüsse zum Temperatursensor sind mit einer isolierenden Zugentlastung 24 (beispielsweise einem Glaskeramiktropfen) bedeckt. Der Temperatursensor ist ein Widerstandsmäander auf dem zweiten Substrat 22, kann aber auch als Thermoelement realisiert werden. Eine solche Zugentlastung 24 ist auch bei der Verbindung von Anschlussdrähten 12 mit den verbreiterten Leitungsschichten 14 vorgesehen.
Statt des Al203-Substrats 22 kann auch ein Glasplättchen oder ein Metallplättchen mit einer Glasschicht als zweites Substrat 22 verwendet werden. Das zweite Substrat 22 und damit der Temperatursensor werden unabhängig von der Wahl des Materials des zweiten Substrats 22 auf die isolierende Schicht 21 mittels Glaslot befestigt.
Der Anschluss 16, der in Figur 2 in einer detaillierten Querschnittansicht gezeigt ist, umfasst neben den Steckern 12 beziehungsweise den Anschlussdrähten 12 einen zylindrischen Keramikblock 26 mit Durchführungen für die Anschlussdrähte 12. Der Keramikblock 26 ist 10 mm bis 20 mm lang und die Durchführungen sind dünne zylindrische Kapillarröhren. Die Anschlussdrähte 12 sind mit den Durchführungen dicht verbunden, indem dort eine Verglasung vorgesehen ist, die die Zwischenräume bereichsweise ausfüllt. Der Keramikblock 26 ist in eine zylindrische Stahlhülse 28 mit einem vorspringenden Rand geklebt. Die Stahlhülse 28 ist wiederum mit einem Stahlrohr 30 verschweißt. Das Stahlrohr 30 hat ein Außengewinde 10 und einen Anschlag, so dass das Stahlrohr 30 über das Gewinde 10 fest in eine Öffnung in einem Abgasrohr (nicht gezeigt) mit entsprechendem Gegengewinde eingeschraubt werden kann. Alternativ und für alle Ausführungsformen kann als Befestigungsmittel auch bevorzugt eine Überwurfmutter mit Innengewinde vorgesehen sein, die an einem Außengewinde eines Rohranschlussstücks des Abgassystems befestigt werden kann.
Zur Abdichtung des Anschlusses 16 und Fixierung des Keramiksubstrats 1 ist eine Verglasung 32 vorgesehen, die fest mit dem Keramikblock 26, der Stahlhülse 28, den Drähten 12, den Zuleitungsdrähten 6 zum Temperatursensor und dem Keramiksubstrat 1 beziehungsweise der Zugentlastung 24 verbunden ist.
Figur 4 zeigt eine schematische seitliche Querschnittansicht durch einen dritten erfindungsgemäßen Rußsensor. Auf einem Keramiksubstrat 1 ist ein Temperatursensor 7 als Dünnschicht aufgebracht. Der Temperatursensor 7 kann als Widerstandstemperatursensor in Form eines Platinmäanders oder auch als Thermoelement mit zwei unterschiedlichen Metallen beziehungsweise Legierungen aufgebaut werden.
Der Temperatursensor 7 ist mit verbreiterten niederohmigen Leitungsschichten 14 verbunden, die den Temperatursensor 7 mit einem Draht als Stecker 12 verbinden.
Auf dem Temperatursensor 7 und den Leitungsschichten 14 ist eine isolierende Aluminiumoxidschicht 20 aufgebracht. Auf dieser Aluminiumoxidschicht 20 wird eine Platindickschicht aufgebracht (beispielsweise aufgedruckt), die anschließend mit einem Laser zu einem Rußsensor mit zwei ineinander verschachtelten Heizwendeln 42 oder zwei ineinander verschachtelte Kamm-Elektroden 43 strukturiert wird. Um eine Beschädigung des Temperatursensors 7 beziehungsweise der Zuleitungen 14 durch die Aluminiumoxidschicht 20 hindurch bei der Bearbeitung mit dem Laser zu vermeiden, kann der Temperatursensor 7 und gegebenenfalls auch die Zuleitungen 14 gegenüber dem Rußsensor 2 versetzt angeordnet sein, so dass die Heizwendeln 42 beziehungsweise die Elektroden 43 des Rußsensors nicht direkt oberhalb des Temperatursensors 7 angeordnet sind.
Auch die Heizwendeln 42 beziehungsweise die Elektroden 43 sind über Drähte beziehungsweise Stecker 12 elektrisch kontaktierbar. Die Stecker 12 beziehungsweise die Drähte zur Kontaktierung des Temperatursensors 7 und der Heizwendeln 42 beziehungsweise der Elektroden 42 erstrecken sich durch einen gemeinsamen Anschluss 16, mit dem der Rußsensor an ein Abgassystem angeschlossen werden kann. Tatsächlich sind die Drähte beziehungsweise die Stecker 12 und auch das Keramiksubstrat 1 natürlich wesentlich dicker als die Dünnschicht des Temperatursensors 7 oder die Dickschicht der Heizwendeln 42 beziehungsweise der Elektroden 43, obwohl dies in der schematischen Darstellung nach Figur 4 nicht so dargestellt ist. Die Darstellung nach Figur 4 soll hauptsächlich zur Darstellung der geometrischen Anordnung der Schichtstruktur dienen und ist daher mit nicht korrekten Dickenverhältnissen gezeigt.
Figur 5 zeigt eine schematische Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Rußsensor. Der Rußsensor hat ein Substrat 1 aus einem Metalloxid oder einer Metalloxid- Keramik auf dem zwei ineinander verschachtelte Heizwendeln 2, 3 als Mäanderstruktur aus einer Platindickschicht angeordnet sind. Die Struktur der Heizwendeln 2, 3 wurde aus einer zuvor zusammenhängenden Platindickschicht mit einem Laserstrahl geschnitten. Über kurze Zuleitungen 4 sind die Heizwendeln 2, 3 mit verbreiterten Leitungsschichten 14 verbunden. Der Widerstand fällt aufgrund des niedrigeren Leitungsquerschnitts vor allem an den Heizwendeln 2, 3 ab und nicht an den verbreiterten Leitungsschichten 14 ab.
Das Substrat 1 ist mit einem Glaslot oder einem temperaturstabilen Klebstoff (nicht gezeigt) in einem zylindrischen Anschluss 16 befestigt. Auf dem Zylindermantel des Anschlusses 16 ist ein Außengewinde 10 zur Befestigung des Rußsensors in einem Abgassystem angeordnet. Die verbreiterten Leitungsschichten 14 sind elektrisch leitend mit Steckern 14 verbunden, über die die Heizwendeln 2, 3 mit einer elektrischen Spannung beaufschlagbar sind.
Durch die Verwendung eines Laserstrahls zur Strukturierung der Heizwendeln 2, 3 können die beiden Heizwendeln 2, 3 mit einem Abstand zwischen 10 μιτι und 30 μιτι erzeugt werden. Durch den geringen Abstand wird die Empfindlichkeit des Rußsensors im Vergleich zu herkömmlich hergestellten Rußsensoren mit Abständen von ungefähr 80 μιτι bis 100 μιτι zwischen den Heizwendeln erhöht.
Figur 6 zeigt eine schematische Aufsicht auf einen weiteren erfindungsgemäßen Rußsensor. Auf einem elektrisch isolierenden Substrat 1 aus einem Metalloxid, bevorzugt aus Aluminiumoxid, sind metallische Strukturen aus Platin oder einer Platinlegierung aufgebracht. Als metallische Strukturen sind zwei Elektroden 52, 53 auf dem isolierenden Substrat 1 angeordnet, die eine ineinander verschachtelte beziehungsweise ineinander verschachtelte Kammstruktur aufweisen und in sich jeweils zusammenhängend sind. Die Elektroden 52, 53 sind mit Zuleitungen 4, 5 elektrisch kontaktiert. Die Elektroden 52, 53 und die Zuleitungen 4, 5 bilden bereits einen Rußsensor auf dem elektrisch isolierenden Substrat 1 .
Auf der Rückseite des Keramiksubstrats 1 ist eine Mäanderstruktur (in Figur 6 nicht zu erkennen) ausgeformt, die einen Temperatursensor bildet. Der Temperatursensor ist bevorzugt eine Platinwiderstandstruktur.
Der durch die Kamm-Elektroden 52, 53 und den Temperatursensor gebildete Kombinationssensor kann mit einem Gewinde 10 in einer Öffnung eines Abgasrohrs (nicht gezeigt) mit geeignetem Gegengewinde oder mit einer Halterung mit einem entsprechenden Gegengewinde befestigt werden. Der Temperatursensor und die Elektroden 52, 53 weisen im eingebauten Zustand ins Innere des Abgasrohrs. Nach Außen weist der Rußsensor drei Stecker 12 auf, die mit den Zuleitungen 4, 5 für die Elektroden und den Zuleitungen für den Temperatursensor elektrisch verbunden sind. Mit Hilfe einer Durchkontaktierung durch das Keramiksubstrat 1 wird der Stecker 12, der mit der Zuleitungen 5 verbunden ist, auch zur elektrischen Kontaktierung eines Endes des Temperatursensors verwendet.
Alle Zuleitungen 4, 5 münden in verbreiterte Leitungsschichten 14, die zwischen den Zuleitungen 4, 5 und den Steckern 12 angeordnet sind. Durch die Verbreiterung wird sichergestellt, dass der elektrische Widerstand vornehmlich durch den Temperatursensor und die Elektroden 52, 53 verursacht wird und dementsprechend die elektrische Spannung im Wesentlichen am Temperatursensor und den Elektroden 52, 53 abfällt. Die Länge des isolierenden Substrats 1 und der verbreiterten Leitungsschichten 14 (in Figur 1 von oben nach unten) dient der thermischen Isolation des Rußsensors zum Anschluss 16 hin, der die Stecker 12 und das Gewinde 10 beinhaltet. Es reicht aus die Länge des Rußsensors derart zu wählen, dass die Isolation und die Stecker 12 keinen Schaden durch die Hitze des Abgases nehmen.
Die Stecker 12 reichen durch den Anschluss 16 hindurch und sind elektrisch mit den verbreiterten Leitungsschichten 14 verbunden, beispielsweise, indem Drähte aufgelötet oder aufgeschweißt sind. Der Anschluss 16 kann beispielsweise ein keramischer Pfropfen mit Durchführungen für Drähte, beziehungsweise mit eingeschlossenen Drähten zur elektrischen Kontaktierung der Stecker 12 mit den verbreiterten Leitungsschichten 14 sein. Der Anschluss 16 ist mit einer Verglasung aus einem Si02-Glas (nicht gezeigt) mechanisch fest und starr mit dem isolierenden keramischen Substrat 1 verbunden. Die Verglasung dient zum Einen der Verbindung des Anschlusses 16 mit dem isolierenden Substrat 1 bewirkt aber auch, dass die Verbindungsdrähte zwischen den Steckern 12 und der verbreiterten Leitungsschichten 14 fixiert und geschützt sind und dass der Anschluss 16 nach außen (in Richtung der Stecker 12) abgedichtet ist.
Die Abstände zwischen den Elektroden 52, 53 sind in der schematischen Darstellung nach Figur 6 vergrößert dargestellt und tatsächlich nur etwa 30 μιτι bis 50 μιτι groß. Dazu werden die Elektroden 52, 53 mit Hilfe eines Laserstrahls voneinander getrennt, dessen Breite des Brennpunkts den Abstand zwischen den Elektroden 52, 53 bestimmt. Die Leiterbahnen der Elektroden 52, 53 und der Zuleitungen 4, 5 sind in Figur 6 im Gegensatz zu Figur 1 als Flächen dargestellt. Die Breite der Flächen entspricht dabei nicht der wirklichen Breite der Leiterbahnen und insbesondere die Abstände der Elektroden 52, 53 sind erfindungsgemäß wesentlich feiner, als dies in der Übersicht der schematischen Figur 6 dargestellt ist.
Bei einer Messung wird der elektrische Gleichstromwiderstand zwischen den Kamm- Elektroden 52, 53 und/oder die Kapazität zwischen den beiden Kamm-Elektroden 52, 53 gemessen. Die Kapazität kann beispielsweise mit Hilfe eines LC-Schwingkreises gemessen werden. Wenn sich Rußpartikel auf der Oberfläche des isolierenden Substrats 1 zwischen den Elektroden 52, 53 ablagern, verändert sich dadurch der elektrische Widerstand zwischen den Elektroden 52, 53 beziehungsweise die Permittivität zwischen den beiden Elektroden 52, 53, was sich bei einer kapazitiven Messung auswirkt.
Mit einer separaten Heizeinrichtung (nicht gezeigt), die auf dem keramischen Substrat 1 angeordnet sein kann, kann das keramische Substrat 1 zwischen den Messungen auf 600° C bis 700° C geheizt werden. Dadirch verbrennen die Rußpartikel auf der Oberfläche des keramischen Substrats 1 zwischen den Elektroden 52, 53, das heißt, dass die Oberfläche des keramischen Substrats 1 zwischen den Elektroden 52, 53 freigebrannt wird. Anschließend können wieder der elektrische Widerstand und/oder die Kapazität zwischen den Elektroden 52, 53 sowie deren Veränderung über die Zeit bestimmt werden, um die Rußpartikel- Konzentration und deren zeitliche Veränderung im Abgasstrom zu bestimmen. In den Pausen dazwischen oder, bei geeigneter rechnerischer Berücksichtigung der Einflüsse durch den Betrieb der Elektroden 52, 53 auch gleichzeitig kann die Temperatur des Abgasstroms mit Hilfe des Temperatursensors 7 bestimmt werden.
Die Elektroden 52, 53 und der Temperatursensor 7 werden beispielsweise dadurch erzeugt, dass zunächst eine Platinschicht oder Platinlegierungsschicht als Dickschicht auf dem keramischen Substrat 1 aufgetragen wird. Anschließend wird die in Figur 6 gezeigte Struktur mit Hilfe eines Lasers beziehungsweise eines Laserstrahls erzeugt, indem die in Figur 6 gezeigten freien Bereiche zwischen den Elektroden 52, 53 mit dem Laserstrahl verdampft wird. Dazu wird der Laserstrahl auf die Oberfläche der Platinschicht oder Platinlegierungsschicht fokussiert. Die gezeigten Strukturen können mit einem geeigneten Druckverfahren, mit dem die Dickschicht aufgetragen wird, auch bereits vorstrukturiert sein, so dass mit dem Laser nur noch die geringen Abstände zwischen den Kamm-Elektroden 52, 53 des Rußsensors freigebrannt werden müssen.
Durch die Verwendung eines Lasers können sehr schmale Abstände zwischen den Elektroden 52, 53 des Rußsensors erzeugt werden, wodurch die Empfindlichkeit des Rußsensors erhöht ist.
Figur 7 zeigt eine schematische perspektivische Explosionsdarstellung zur Erläuterung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Auf die Unterseite (in Figur 7 unten) eines Substrats 60 aus AI2O3 wird ein Heizer 62 mit zwei Kontaktpads 64 aufgebracht. Der Heizer 62 kann beispielsweise mit einer Dickschichttechnik als metallische Schicht aufgedruckt werden.
Die Heizwendeln des Heizers 62 werden mit einer Passivierung 66 abgedeckt, so dass der Heizer 62 beidseitig von dem AI2O3-Substrat 60 und der Passivierung 66 nach Art einer Sandwichstruktur geschützt ist. Als Passivierung 66 kann beispielsweise ein Keramikplättchen aufgeklebt werden.
Auf die Oberseite (in Figur 7 oben) des Substrats 60 wird eine vorstrukturierte Platin- Dickschicht 68 aufgetragen. In einem zeitlich darauf folgenden Schritt wird diese Platin-Dickschicht 68 mit Hilfe eines Laserstrahls, der entlang einer ununterbrochenen Linie über die Platin-Dickschicht 68 geführt wird, in zwei voneinander elektrisch isolierte Teile getrennt. Dadurch entsteht eine laserstrukturierte Platin-Dickschicht 70, die zwei ineinander greifende Kamm- Elektroden 52, 53 aufweist. Durch die Verwendung des Lasers können extrem geringe Abstände zwischen den Elektroden 52, 53 von unter 50 μιη realisiert werden. Gleichzeitig können so, bei gegebener, gleichbleibender Fläche des Substrats 60 Kamm-Elektroden 52, 53 mit einer höheren Anzahl von Kammzähnen erzeugt werden, so dass die erzeugte Struktur 70 eine größere Elektrodenfläche aufweist. Durch die geringeren Abstände der Elektroden 52, 53 und die größere Elektrodenfläche sinkt die elektrische Isolation zwischen den Elektroden 52, 53 und damit steigt die Empfindlichkeit des Rußsensors.
Wenn sich Rußpartikel durch Adsorption auf der Oberfläche des derart hergestellten Rußsensors ablagern, so werden sich diese auch in den mit dem Laser freigebrannten beziehungsweise verdampften Zwischenräumen zwischen den Elektroden 52, 53 ablagern. Je länger diese mit dem Laser erzeugte Linie zwischen den Elektroden 52, 53 ist, desto höher ist statistisch die Wahrscheinlichkeit für eine Anlagerung zwischen den Elektroden 52, 53.
Wenn sich Rußpartikel in diesen Zwischenräumen zwischen den Elektroden 52, 53 ablagern, führt dies zu einer Widerstandsänderung und bei ausreichender Anzahl der Rußpartikel beziehungsweise ausreichender mit Rußpartikeln belegter Oberfläche der Zwischenräume zu einem messbaren Signal in Form eines elektrischen Isolationsverlusts. Der Rußsensor hat durch die geringen Abstände und die größere Länge der Zwischenräume der Abstände zwischen den Elektroden 52, 53 eine höhere Empfindlichkeit.
Figur 7 zeigt nicht direkt eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Sensors. Wenn man sich die unstrukturierte Platindickschicht 68 wegdenkt, ist mit Figur 7 jedoch eine Explosionsdarrstellung eines erfindungsgemäßen Rußsensors gezeigt.
Die in der voranstehenden Beschreibung sowie den Ansprüchen, Figuren und Ausführungsbeispielen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln, als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Bezugszeichenliste
1 Elektrisch isolierendes Substrat
2, 3 Heizwendel
4 Zuleitung zur Heizwendel
5 Gemeinsame Zuleitung
6 Zuleitung zum Temperatursensor
7 Temperatursensor
8 Gemeinsames Teil
10 Gewinde
12 Stifte / Drähte
14 Verbreiterte Leitungsschicht
16 Anschluss
20 Isolationsschicht
21 Isolierende Schicht
22 Zweites Substrat
24 Isolation / Zugentlastung
26 Keramikblock
28 Stahlhülse
30 Rohranschlussstück
32 Verglasung
42 Heizwendel
43 Elektrode
52 Elektrode
53 Elektrode
60 Substrat
62 Heizer
64 Anschlusspad
66 Passivierung
68 Pt-Dickschicht
70 Laserstrukturierte Pt-Dickschicht

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur Herstellung eines Rußsensors, umfassend die Verfahrensschritte
Aufbringen einer zusammenhängenden metallischen Schicht (68) auf einem elektrisch isolierenden Substrat (1 , 20, 60);
Strukturieren der metallischen Beschichtung (68) mit einem Laserstrahl durch Verdampfen von Bereichen der metallischen Schicht (68), wobei zumindest zwei ineinander verschachtelte zusammenhängende elektrisch leitfähige Strukturen (2, 3, 42, 43, 52, 53) erzeugt werden und die leitfähigen Strukturen (2, 3, 42, 43, 52, 53) mit dem Laserstrahl derart räumlich voneinander getrennt und elektrisch voneinander isoliert werden, dass die leitfähigen Strukturen (2, 3, 42, 43, 52, 53) bezogen auf ihre Gesamtlänge im Wesentlichen nebeneinander und in diesem Bereich dicht nebeneinander verlaufen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
die metallische Schicht (68) vorstrukturiert auf das elektrisch isolierende Substrat (1 , 20) aufgebracht wird, wobei bevorzugt zumindest verbreiterte Leitungsschichten (14) zur elektrischen Kontaktierung der leitfähigen Strukturen (2, 3, 42, 43, 52, 53) vorstrukturiert werden, besonders bevorzugt die gesamten Zuleitungen (4, 5, 14) zu den leitfähigen Strukturen (2, 3, 42, 43, 52, 53) vorstrukturiert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
der Laserstrahl in einer Linie, bevorzugt in einer mäanderförmigen Linie, entlang der Beabstandung der zu erzeugenden leitfähigen Strukturen (2, 3, 42, 43, 52, 53) über die metallische Schicht (68) gefahren wird und dabei die metallische Schicht (68) entlang dieser Linie verdampft, wobei bevorzugt der Abstand zwischen den fertig strukturierten leitfähigen Strukturen (2, 3, 42, 43, 52, 53) dem Durchmesser des Wirkungsquerschnitts des Brennflecks des Laserstrahls entspricht.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähigen Strukturen (2, 3, 42, 43, 52, 53) entlang zumindest 90% ihrer Gesamtlänge nebeneinander verlaufen, bevorzugt entlang zumindest 98% ihrer Gesamtlänge nebeneinander verlaufen.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
als elektrisch isolierendes Substrat (1 , 20, 60) ein Metalloxid-Substrat (1 , 20, 60) oder ein Glassubstrat (20) verwendet wird, bevorzugt ein keramisches Al203-Substrat (60) oder eine Glas-, Glaskeramik- oder Al203-Schicht.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
auf der, der metallischen Beschichtung (68) oder des Rußsensors gegenüberliegenden Seite des elektrisch isolierenden Substrats (1 ) oder neben den leitfähigen Strukturen (2, 3, 42, 43, 52, 53) auf dem elektrisch isolierenden Substrat (1 ) ein Temperatursensor (7) angeordnet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, dass
nach der Strukturierung der leitfähigen Strukturen (2, 3, 42, 43, 52, 53) die Zuleitungen (4, 5, 14) der leitfähigen Strukturen (2, 3, 42, 43, 52, 53) vollständig und bevorzugt die leitfähigen Strukturen (2, 3, 42, 43, 52, 53) bereichsweise mit einer isolierenden Schicht (21 ) aus einem Metalloxid, Glas oder einer Glaskeramik beschichtet wird und bevorzugt der Temperatursensor (7) auf der isolierenden Schicht (21 ) befestigt wird, besonders bevorzugt mittels Glaslot befestigt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
zuerst ein Temperatursensor (7) auf einem Keramiksubstrat (1 ) erzeugt wird, bevorzugt in Dünnschichttechnik, anschließend das elektrisch isolierende Substrat (20) als Schicht auf den Temperatursensor (7) aufgebracht wird und anschließend die zusammenhängende metallische Schicht (68) zum Erzeugen der leitfähigen Strukturen (2, 3, 42, 43, 52, 53) auf dem elektrisch isolierenden Substrat (20) aufgetragen wird, wobei bevorzugt eine Schicht aus Al203 oder Glas oder Glaskeramik als elektrisch isolierendes Substrat (20) auf dem Temperatursensor (7) aufgebracht wird.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Schichtstruktur an einem Anschluss (16) befestigt wird, wobei die leitfähigen Strukturen (2, 3, 42, 43, 52, 53) und bevorzugt auch der Temperatursensor (7) elektrisch mit Kontaktelementen (12) des Anschlusses (16) kontaktiert werden.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
als leitfähige Strukturen (2, 3, 42, 43, 52, 53) ineinander verschachtelte Heizwendeln (2, 3, 42) oder Elektroden (43, 52, 53) geformt werden.
1 1 . Rußsensor hergestellt mit einem Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Rußsensor ein elektrisch isolierendes Substrat (1 , 20, 60) und wenigstens zwei voneinander räumlich getrennte und ineinander verschachtelte zusammenhängende elektrisch leitfähige Strukturen (2, 3, 42, 43, 52, 53) als strukturierte metallische Schichten aufweist, wobei der Zwischenraum zwischen den leitfähige Strukturen (2, 3, 42, 43, 52, 53) mit einem Laser freigebrannt ist, bevorzugt der Zwischenraum zumindest bereichsweise kleiner als 50 μιτι ist und die leitfähigen Strukturen (2, 3, 42, 43, 52, 53) mit verbreiterten Leitungsschichten (14) kontaktiert sind.
12. Rußsensor nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest die verbreiterten Leitungsschichten (14) mit einer isolierenden Schicht (21 ) bedeckt sind, bevorzugt die an die verbreiterten Leitungsschichten (14) angrenzenden Bereiche der leitfähige Strukturen (2, 3, 42, 43, 52, 53) mit einer isolierenden Schicht (21 ) bedeckt sind.
13. Rußsensor nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Rußsensor einen Anschluss (16) und einen Temperatursensor (7) aufweist, wobei die leitfähigen Strukturen (2, 3, 42, 43, 52, 53) als strukturierte metallische Schicht auf dem elektrisch isolierenden Substrat (1 , 20, 60) angeordnet sind und mit einer isolierenden Schicht (21 ) bereichsweise abgedeckt sind, wobei der Temperatursensor (7) als strukturierte metallische Schicht auf der isolierenden Schicht (21 ) angeordnet ist oder die leitfähigen Strukturen (2, 3, 42, 43, 52, 53) und der Temperatursensor (7) auf dem gleichen elektrisch isolierenden Substrat (1 , 60) angeordnet sind, wobei der Temperatursensor (7) und die leitfähigen Strukturen (2, 3, 42, 43, 52, 53) elektrisch und mechanisch mit dem Anschluss (16) verbunden sind.
14. Rußsensor nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass
das elektrisch isolierende Substrat (1 , 20, 60) ein keramisches Metalloxid- Substrat (60) ist, insbesondere aufweisend Al203, Magnesiumoxid, Zirkonoxid, Yttriumoxid und/oder Si02, bevorzugt ein keramisches Al203-Substrat (60) ist.
15. Rußsensor nach einem der Ansprüche 1 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass
die leitfähigen Strukturen (2, 3, 42, 43, 52, 53) mit einem Laser strukturierte Edelmetall-Dickschichten (68) sind, bevorzugt Platin-Dickschichten (68) sind und/oder die leitfähigen Strukturen (2, 3, 42, 43, 52, 53) einen elektrischen Widerstand von mindestens 1 Ohm und höchstens 10 Ohm haben.
16. Rußsensor nach einem der Ansprüche 1 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass
die leitfähigen Strukturen (2, 3, 42, 43, 52, 53) ineinander verschachtelte Heizwendeln (2, 3, 42) oder Elektroden (43, 52, 53) sind.
17. Motor, insbesondere Dieselmotor, aufweisend einen Rußsensor nach einem der Ansprüche 1 1 bis 16, wobei der Rußsensor mit dem Anschluss an einer Öffnung in einer Abgasleitung befestigt ist, so dass der Rußsensor im Abgasstrom des Motors angeordnet ist.
EP14707175.7A 2013-03-06 2014-02-28 VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES RUßSENSORS MIT EINEM LASERSTRAHL Withdrawn EP2965061A1 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013102201 2013-03-06
DE102013102200 2013-03-06
DE102013110291.3A DE102013110291A1 (de) 2013-03-06 2013-09-18 Verfahren zur Herstellung eines Rußsensors mit einem Laserstrahl
PCT/EP2014/053933 WO2014135450A1 (de) 2013-03-06 2014-02-28 VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES RUßSENSORS MIT EINEM LASERSTRAHL

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2965061A1 true EP2965061A1 (de) 2016-01-13

Family

ID=51385445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP14707175.7A Withdrawn EP2965061A1 (de) 2013-03-06 2014-02-28 VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES RUßSENSORS MIT EINEM LASERSTRAHL

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10107221B2 (de)
EP (1) EP2965061A1 (de)
JP (1) JP6498130B2 (de)
KR (1) KR20160006163A (de)
CN (1) CN105074421B (de)
DE (1) DE102013110291A1 (de)
WO (1) WO2014135450A1 (de)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101755469B1 (ko) * 2015-12-08 2017-07-07 현대자동차 주식회사 미세 물질 측정 센서
KR101724499B1 (ko) * 2015-12-11 2017-04-07 현대자동차 주식회사 입자상 물질 센서 및 이를 이용한 측정방법
HUE064697T2 (hu) * 2015-12-22 2024-04-28 Heraeus Electronics Gmbh & Co Kg Eljárás fém-kerámia hordozók egyedi kódolására
JP6678084B2 (ja) * 2016-07-28 2020-04-08 株式会社Ｓｏｋｅｎ 粒子状物質検出センサ及び粒子状物質検出装置
US10295489B2 (en) 2016-09-12 2019-05-21 Ecolab Usa Inc. Deposit monitor
KR20180065318A (ko) * 2016-12-07 2018-06-18 현대자동차주식회사 칩형 입자상 물질 센서
EP3339833B1 (de) 2016-12-22 2021-11-10 Heraeus Nexensos GmbH Sensor, insbesondere russsensor, verfahren zur herstellung eines sensors, insbesondere eines russsensors, und verwendung
DE112017006840B4 (de) * 2017-01-16 2023-11-02 Fujitsu Limited Informationsverarbeitungsprogramm, Informationsverarbeitungsverfahren und Informationsverarbeitungsvorrichtung
DE102017100820A1 (de) * 2017-01-17 2018-07-19 Epcos Ag Sensor
US10816285B2 (en) 2017-02-24 2020-10-27 Ecolab Usa Inc. Thermoelectric deposit monitor
AT519716B1 (de) * 2017-03-14 2019-01-15 Mat Center Leoben Forschung Gmbh Partikelsensor und Verfahren zur Messung von Partikelkonzentrationen
EP3404405A1 (de) * 2017-05-18 2018-11-21 Heraeus Sensor Technology GmbH Sensor zur bestimmung von gasparametern
DE102017208552A1 (de) * 2017-05-19 2018-11-22 Robert Bosch Gmbh Resistiver Partikelsensor
DE102017210625A1 (de) * 2017-06-23 2018-12-27 Robert Bosch Gmbh Resistiver Partikelsensor
DE102018005010A1 (de) * 2017-07-13 2019-01-17 Wika Alexander Wiegand Se & Co. Kg Transfer und Aufschmelzen von Schichten
DE102018207789A1 (de) * 2017-12-19 2019-06-19 Robert Bosch Gmbh Sensoranordnung zur Erfassung von Partikeln eines Messgases in einem Messgasraum und Verfahren zur Erfassung von Partikeln eines Messgases in einem Messgasraum
DE102018207784A1 (de) * 2017-12-19 2019-06-19 Robert Bosch Gmbh Sensoranordnung zur Erfassung von Partikeln eines Messgases in einem Messgasraum und Verfahren zur Erfassung von Partikeln eines Messgases in einem Messgasraum
DE102018209907A1 (de) * 2018-06-19 2019-12-19 Robert Bosch Gmbh Resistiver Partikelsensor
DE102018130547A1 (de) * 2018-11-30 2020-06-04 Innovative Sensor Technology Ist Ag Sensorelement, Verfahren zu dessen Herstellung und thermischer Strömungssensor
KR102112022B1 (ko) * 2018-12-12 2020-05-19 한국고요써모시스템(주) 시즈히터를 발열체로 구비하는 열처리 오븐의 발열체 제어장치
EP3705871A1 (de) 2019-03-08 2020-09-09 Heraeus Nexensos GmbH Sensor oder sensorelement, sensorsystem, verfahren zur herstellung und verwendung
US11953458B2 (en) 2019-03-14 2024-04-09 Ecolab Usa Inc. Systems and methods utilizing sensor surface functionalization
CN110631465B (zh) * 2019-09-16 2021-04-16 太原理工大学 基于电容原理差动式测量的积灰结渣在线监测装置及方法
US11402859B2 (en) * 2020-01-20 2022-08-02 GM Global Technology Operations LLC Multiple thermocouple management
CN114719820A (zh) * 2022-03-22 2022-07-08 西安恒远智能仓储设备有限公司 一种直观墨粉沉降监测装置
DE102022131916A1 (de) * 2022-12-01 2024-06-06 Innovative Sensor Technology Ist Ag Elektrisches oder elektronisches Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102024107395A1 (de) * 2024-03-15 2025-06-12 Yageo Nexensos Gmbh Sensoranordnung und Verfahren zur Herstellung einer Sensoranordnung
CN118706911B (zh) * 2024-08-29 2024-11-15 太原科技大学 一种平行板电容器式介电传感器及其应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006009066A1 (de) * 2005-04-01 2006-10-05 Robert Bosch Gmbh Sensorelement für Partikelsensoren und Verfahren zum Betrieb desselben
US20120324981A1 (en) * 2011-05-26 2012-12-27 Stoneridge, Inc. Soot Sensor System

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4656832A (en) * 1982-09-30 1987-04-14 Nippondenso Co., Ltd. Detector for particulate density and filter with detector for particulate density
JPS6218655U (de) 1985-07-18 1987-02-04
DE59010077D1 (de) * 1989-08-29 1996-02-29 E & E Elektronik Gmbh Verwendung eines quellfähigen kunststoffes, sowie verfahren zur herstellung eines resistiven feuchtigkeitssensors
DE4006085A1 (de) * 1990-02-27 1991-08-29 Bosch Gmbh Robert Sensor zur gleichzeitigen bestimmung der zusammensetzung von gasgemischen und der gasgeschwindigkeit
JP3696310B2 (ja) * 1994-12-01 2005-09-14 財団法人電気磁気材料研究所 大きな抵抗温度係数を有する電気抵抗合金とその製造法ならびにセンサデバイス
JPH09318577A (ja) * 1996-05-30 1997-12-12 Komatsu Ltd 油圧機器の故障診断装置及びその方法
US6662439B1 (en) 1999-10-04 2003-12-16 Roche Diagnostics Corporation Laser defined features for patterned laminates and electrodes
DE10031976C2 (de) * 2000-06-30 2003-11-27 Daimler Chrysler Ag Hochtemperaturstoffsensor
DE10331838B3 (de) 2003-04-03 2004-09-02 Georg Bernitz Sensorelement, Verfahren zu seiner Herstellung und Verfahren zur Erfassung von Partikeln
JP4068552B2 (ja) * 2003-12-05 2008-03-26 日本特殊陶業株式会社 ガスセンサの製造方法
PT1776464E (pt) 2004-08-13 2010-01-06 Egomedical Technologies Ag Sistema de teste de analitos para determinar a concentração de um analito num fluido fisiológico ou aquoso
WO2006111386A1 (de) * 2005-04-20 2006-10-26 Heraeus Sensor Technology Gmbh Russsensor
DE102005053120A1 (de) 2005-11-08 2007-05-10 Robert Bosch Gmbh Sensorelement für Gassensoren und Verfahren zum Betrieb desselben
JP5055767B2 (ja) * 2005-12-27 2012-10-24 日本ポリウレタン工業株式会社 ポリウレタン樹脂形成性組成物、シール材及び中空糸膜モジュール
JP4227991B2 (ja) * 2005-12-28 2009-02-18 トヨタ自動車株式会社 排ガス分析装置および排ガス分析方法
EP1813937A1 (de) * 2006-01-25 2007-08-01 Roche Diagnostics GmbH Elektrochemisches Biosensor-Analysesystem
DE102006047927A1 (de) 2006-10-10 2008-04-17 Robert Bosch Gmbh Sensor zur resistiven Bestimmung von Konzentrationen leitfähiger Partikel in Gasströmen
DE102007033213A1 (de) 2007-07-17 2009-01-22 Robert Bosch Gmbh Sensorelement und Sensor zur Detektion von leitfähigen Partikeln in einem Gasstrom sowie Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
DE102007038680A1 (de) * 2007-08-15 2009-02-26 Heraeus Sensor Technology Gmbh Rußsensor mit glatter, reiner Al2O3-Oberfläche
DE102007047078A1 (de) 2007-10-01 2009-04-02 Robert Bosch Gmbh Sensorelement zur Detektion von Partikeln in einem Gas und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102007047614B4 (de) * 2007-10-04 2018-04-12 Continental Automotive Gmbh Sensor zum Erfassen von Partikeln
WO2009049091A2 (en) * 2007-10-09 2009-04-16 University Of Florida Research Foundation, Inc. Multifunctional potentiometric gas sensor array with an integrated temperature control and temperature sensors
US7954230B2 (en) * 2007-11-29 2011-06-07 Delphi Technologies, Inc. Method for making soot sensor
CN101294890A (zh) * 2008-05-30 2008-10-29 苏州宾特电源有限公司 碳黑微粒传感器
DE102009000318A1 (de) 2009-01-20 2010-07-22 Robert Bosch Gmbh Teilchensensor
JP2011080780A (ja) * 2009-10-05 2011-04-21 Denso Corp パティキュレート検出素子
DE102009058260A1 (de) * 2009-12-14 2011-06-16 Continental Automotive Gmbh Rußsensor
CN101762623B (zh) * 2010-01-08 2012-11-21 哈尔滨理工大学 一种AlN热隔离平板双面微结构的半导体式气体传感器
JP6207158B2 (ja) 2010-02-25 2017-10-04 ストーンリッジ・インコーポレッド 煤粒子センサシステム
JP2012047722A (ja) * 2010-07-26 2012-03-08 Denso Corp 粒子状物質検出センサとその異常判定方法
JP2012037285A (ja) * 2010-08-04 2012-02-23 Panasonic Corp 微生物数測定用セルおよびこれを備えた微生物数測定装置
JP2012127907A (ja) * 2010-12-17 2012-07-05 Nippon Soken Inc 粒子状物質検出センサ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006009066A1 (de) * 2005-04-01 2006-10-05 Robert Bosch Gmbh Sensorelement für Partikelsensoren und Verfahren zum Betrieb desselben
US20120324981A1 (en) * 2011-05-26 2012-12-27 Stoneridge, Inc. Soot Sensor System

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of WO2014135450A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN105074421B (zh) 2020-02-14
US10107221B2 (en) 2018-10-23
US20160017830A1 (en) 2016-01-21
DE102013110291A1 (de) 2014-09-11
KR20160006163A (ko) 2016-01-18
CN105074421A (zh) 2015-11-18
JP6498130B2 (ja) 2019-04-10
WO2014135450A1 (de) 2014-09-12
JP2016510173A (ja) 2016-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2965061A1 (de) VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES RUßSENSORS MIT EINEM LASERSTRAHL
EP3155871B1 (de) Planares heizelement mit einer ptc-widerstandsstruktur
EP3237881B1 (de) Sensor zur detektion von russpartikel in einem abgasstrom von verbrennungsmotoren, sensorsystem, verfahren zum betreiben eines sensors, verfahren zur herstellung eines derartigen sensors und verwendung eines derartigen sensors
DE102012013036B4 (de) Widerstand, insbesondere niederohmiger Strommesswiderstand, sowie Beschichtungsverfahren hierzu
DE4445243A1 (de) Temperaturfühler
EP3615903B1 (de) Sensor zur erfassung eines räumlichen temperaturprofils und verfahren zur herstellung einer sensoreinheit
EP1872115A1 (de) Russsensor
DE69833592T2 (de) Verbesserte Struktur eines Sauerstoffsensorelements
WO2006007930A1 (de) Temperaturfühler und verfahren zu dessen herstellung
DE69814318T2 (de) Festelektrolyt mit innerer Referenzkammer und Elektroden auf Innen- und Aussenflächen
WO2018210571A1 (de) Sensor zur bestimmung von gasparametern
DE102009026439A1 (de) Sensorelement und Verfahren zur Herstellung eines solchen
WO2016142080A1 (de) Herstellungsverfahren für einen gassensor und entsprechender gassensor
EP3421981B1 (de) Sensorvorrichtung zur messung von feuchte und temperatur
DE102006053689A1 (de) Sensoranordnung
DE19843471A1 (de) Druckerkennungsvorrichtung
DE102013206406B4 (de) Raumklimamessgerät und Regelungseinrichtung
EP2464953B1 (de) Kompakter infrarotlichtdetektor und verfahren zur herstellung desselben sowie ein infrarotlichtdetektorsystem mit dem infrarotlichtdetektor
DE102004018809B4 (de) Sensoranordnung und Verfahren zur Taupunktmessung auf Basis von miniaturisierten Peltierelementen
DE102018130547A1 (de) Sensorelement, Verfahren zu dessen Herstellung und thermischer Strömungssensor
DE19859998C2 (de) Gassensor und Verfahren zu dessen Herstellung
EP2141491A1 (de) Gassensor
DE102023136205A1 (de) Sensorelement
DE102024113000A1 (de) Sensorelement zur Erfassung von zumindest einer Messgröße, Verfahren zum Herstellen einer solchen und einer Messstelle
EP1834162A1 (de) Mikrosystemtechnisches bauelement mit einer unter dem einfluss von temperatur[nderungen verformbaren einrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20150730

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20181123

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: HERAEUS NEXENSOS GMBH

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20240903