可持續發展的紅外技術-從材料選擇到制造過程的研究項目

研究動機

    減少環境污染的可持續解決方案在電子工業中也發揮著越來越重要的作用。因此，研究聯盟Micro-Hybrid 與當地陶瓷技術和系統研究所一起正在致力于開發用于過程監控傳感器的創新紅外窗片。在其研究范圍內，將生產多晶氧化物紅外窗片，并將其集成到能夠承受惡劣環境條件的紅外傳感器中。應用范圍將在近紅外(NIR)和中紅外(MIR)范圍內，最高可達約9 μ m，與藍寶石等傳統材料相比，可提供更廣泛的波長范圍。從長遠來看，這一研發在二氧化碳CO2、甲烷CH4、氮氧化物NOx和氨NH3測量領域具有開拓新市場的潛力。制造工藝和材料的選擇也應有助于低碳環保。

挑戰

    關鍵的挑戰是找到一種合適的材料，既能對紅外輻射透明，又能在化學、機械和熱方面保持穩定。目前的材料要么不夠穩定，無法承受環境條件，要么需要高水平的能源和資源來生產。此外，在電子微系統中，透明陶瓷作為過濾材料的集成還沒有成熟的解決方案，并且這種材料與涂層工藝的相互作用尚未被探索。最后，必須找到組裝和互連解決方案，以低成本串聯集成紅外窗片。

解決方案

    IKTS的材料研究集中在氧化物陶瓷材料上，這種材料被致密化到這樣一種程度，即晶界的均勻性使陶瓷看起來是透明的。經過連續的干燥和壓制，基材達到了非常高純度的透明度。項目合作伙伴正在研究透明陶瓷上金屬薄膜的合適材料組合和制造工藝，以實現密封。目前正在進行基礎研究，以測試這些層與陶瓷的粘合程度，以及是否有可能永久固定它們。

    Micro-Hybrid的著力點是以一種具有成本效益和技術上有效的方式組裝組件，以便它們以后可以產生適銷對路的產品。研發團隊正在組裝和互連技術中尋找可替代的焊接技術。Micro-Hybrid擁有豐富的市場知識和豐富的客戶需求和行業趨勢經驗，在傳動、耐用性和幾何設計方面處于重要地位。