DE10203816C1 - Sensor field for moisture measurement - Google Patents
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Abstract
Description
Für die Messung der Feuchte werden Dünnschichtsensoren mit feuchteempfindlichen Schichten verwendet. Die Herausforderung besteht dabei in der Entwicklung reproduzierbarer und empfindlicher Messprinzipien für die Detektion der Feuchte sowie einer Herstellbarkeit der Sensoren mit zuverlässigen und kostengünstigen planaren Technologien.Thin-film sensors are used to measure the humidity moisture-sensitive layers used. The challenge consists in the development of reproducible and sensitive measuring principles for the detection of moisture as well as a manufacturability of the sensors with reliable and inexpensive planar technologies.
Bei einem typischen Aufbau eines Dünnschichtsensors wird die Feuchte über eine Kapazitätsmessung mit Hilfe von Schichtelektroden auf einem starren Substrat und einer wasserdampfdurchlässigen Deckelektrode oberhalb der feuchtesensitiven Schicht detektiert. Die gemeinsame Gegenelektrode an der Oberfläche muss dabei einen ungehinderten Zutritt der Wassermoleküle zur aktiven Schicht ermöglichen. Derartige Sensoren sind etwa in H.-R. Tränkler, E. Obermeier: "Sensortechnik, Handbuch für Praxis und Wissenschaft", Springer Verlag, 1998, Seiten 1247 und 1248 beschrieben.In a typical design of a thin-film sensor, the Moisture via a capacity measurement with the help of Layer electrodes on a rigid substrate and one water vapor permeable cover electrode above the moisture-sensitive layer detected. The common Counter electrode on the surface must be one unhindered access of the water molecules to the active layer enable. Such sensors are, for example, in H.-R. Tränkler, E. Obermeier: "Sensor technology, manual for practice and Wissenschaft ", Springer Verlag, 1998, pages 1247 and 1248 described.
Aus der auf einem anderen Fachgebiet liegenden WO 00/13130 ist ein Sensorfeld für einen kapazitiv messenden Fingerprint- Sensor bekannt.From WO 00/13130, which is in a different field is a sensor field for a capacitive fingerprint Sensor known.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sensorfeld zur Feuchtemessung zu schaffen, das neben einer in hoher Empfindlichkeit gegenüber einer Feuchteänderung an der Sensoroberfläche gleichzeitig eine ortsaufgelöste Detektion von Feuchte erlaubt und in kostengünstiger Dünnfilmtechnik realisiert werden kann.The invention has for its object to provide a sensor field Moisture measurement to create that in addition to one in high Sensitivity to a change in moisture on the Sensor surface simultaneously a spatially resolved detection allowed by moisture and in inexpensive thin film technology can be realized.
Die Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Erfindungen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen. The task is defined in the independent claims specified inventions solved. Advantageous further training can be found in the subclaims.
Das Sensorfeld ermöglicht es, Feuchtemessungen nach einem einfachen und sehr empfindlichen Messprinzip vorzunehmen, bei welchem die Änderung der Streukapazität infolge einer Änderung der Dielektrizitätskonstanten in einer der Umgebungsfeuchtigkeit ausgesetzten feuchteempfindlichen Schicht örtlich lokal gemessen wird.The sensor field enables moisture measurements to be taken after a simple and very sensitive measuring principle, which the change in the stray capacity due to a Change the dielectric constant in one of the Ambient moisture-sensitive Layer is measured locally locally.
Die feuchteempfindliche Schicht ist insofern feuchteempfindlich, als sie über die Fähigkeit verfügt, Wassermoleküle zu adsorbieren und/oder zu desorbieren. Die Dielektrizitätskonstante von Wasser übertrifft die der meisten Dielektrika und führt damit zu der gewünschten Kapazitätsänderung.The moisture sensitive layer is so far sensitive to moisture as it has the ability To adsorb and / or desorb water molecules. The Dielectric constant of water exceeds that of most dielectrics and thus leads to the desired one Capacitance change.
Als feuchteempfindliche Schicht eignet sich hinsichtlich Ansprechverhalten und Reproduzierbarkeit ein z. B. entsprechend präpariertes Polyimid, Polyamid oder Zelluloseacetat.Suitable as a moisture sensitive layer Responsiveness and reproducibility a z. B. appropriately prepared polyimide, polyamide or Cellulose acetate.
Grundsätzlich lässt sich die Vielzahl der bei einem Sensorfeld nach Anspruch 1 vorhandenen Elektroden auf zweierlei Weise nutzen. Zum einen können Elektroden zusammengeschaltet werden, wodurch die Empfindlichkeit des Sensorfeldes deutlich gesteigert wird.Basically, the variety of one Sensor field according to claim 1 existing electrodes use two ways. Firstly, electrodes can be interconnected, increasing the sensitivity of the Sensor field is significantly increased.
Besonders bevorzugt ist es aber, die Elektroden über die zugehörigen Leiterbahnen ortsaufgelöst auszulesen. Dadurch ist Feuchte mit dem Sensorfeld ortsaufgelöst messbar.However, it is particularly preferred to use the electrodes read out associated conductor tracks in a spatially resolved manner. Thereby moisture can be measured with the sensor field in a spatially resolved manner.
Je nach gewünschter Ortsauflösung kann hierbei das Sensorfeld eine entsprechende Anzahl von Elektroden pro Quadratmillimeter aufweisen.Depending on the desired spatial resolution, the sensor field can be used a corresponding number of electrodes per Have square millimeters.
Der Aufbau des Sensorfeldes kann in Dünnfilmtechnik auf einem starren Substrat erfolgen oder als flexible Feinstruktur ausgeführt werden. The construction of the sensor field can be done on a thin film technology rigid substrate or as a flexible fine structure be carried out.
Die Weiterbildung nach Anspruch 3 ermöglicht den Aufbau des Sensorfeldes auf einer Basisschicht aus kostengünstigem organischem Material. Wird dabei gemäß Anspruch 4 ein flexibles organisches Material verwendet, so kann das Sensorfeld ohne Bruchgefahr in Chipkarten oder dergl. eingesetzt werden.The development according to claim 3 enables the construction of Sensor field on a base layer from inexpensive organic material. Is a according to claim 4 uses flexible organic material, so it can Sensor field without risk of breakage in chip cards or the like. be used.
Die Weiterbildung nach Anspruch 5 bringt durch die Verwendung kostengünstiger handelsüblicher Folien weitere Vorteile.The training according to claim 5 brings through the use inexpensive commercially available foils further advantages.
Gemäß Anspruch 6 wird dabei eine Folie aus einem thermostabilen Polyimid bevorzugt, zumal hierdurch der problemlose Einsatz des fertigen Sensorfeldes auch bei erhöhter Umgebungstemperatur ermöglicht wird. Die Folie kann dann gemäß Anspruch 7 durch das Aufbringen einer Planarisierung eines sehr hohe Oberflächenqualität erhalten, welche die Ausbildung feinster metallischer Strukturen ermöglicht.According to claim 6, a film from one thermostable polyimide preferred, especially since this problem-free use of the finished sensor field also with increased ambient temperature is made possible. The slide can then according to claim 7 by applying one Get planarization of a very high surface quality, which is the formation of the finest metallic structures allows.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Sensorfelds mit feuchteempfindlicher Schicht enthält die in Anspruch 11 angegebenen Schritte. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich analog zu den zuvor dargestellten vorteilhaften Ausgestaltungen des Sensorfeldes und analog zu dem in WO 00/13130 dargestellten Verfahren zur Herstellung eines Sensorfelds.A method of manufacturing a sensor array with Moisture-sensitive layer contains that in claim 11 specified steps. Advantageous embodiments of the Procedures arise analogously to those previously presented advantageous embodiments of the sensor field and analog to the method for production shown in WO 00/13130 of a sensor field.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.The following is an embodiment of the invention explained in more detail with reference to the drawings.
Es zeigenShow it
Fig. 1 eine Draufsicht auf das Sensorfeld eines kapazitiv messenden Feuchtesensors in stark vereinfachter schematischer Darstellung, Fig. 1 is a plan view of the sensor field of a capacitively measuring the humidity sensor in a highly simplified schematic representation;
Fig. 2 das Ersatzschaltbild des in Fig. 1 dargestellten Sensorfeldes, Fig. 2 shows the equivalent circuit diagram of the sensor array shown in Fig. 1,
Fig. 3 das Messprinzip des in Fig. 1 dargestellten Sensorfeldes, Fig. 3 shows the measuring principle of the sensor array shown in Fig. 1,
Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV der Fig. 1 und Fig. 4 is a section along the line IV-IV of Fig. 1 and
Fig. 5 eine Draufsicht auf einen fertigen Feuchtesensor. Fig. 5 is a plan view of a finished moisture sensor.
Fig. 1 zeigt in stark vereinfachter schematischer Darstellung eine teilweise Draufsicht auf das Sensorfeld einer Sensoranordnung zur Messung von Feuchtigkeit, wobei der mehrschichtige Aufbau des Sensorfeldes dem in Fig. 4 dargestellten Schnitt gemäß der Linie IV-IV zu entnehmen ist. Fig. 1 shows a highly simplified schematic representation of a partial plan view of the sensor array of a sensor arrangement for measuring humidity, wherein the multi-layer construction of the sensor array to the section shown in Fig. 4 on the line IV-IV can be seen in accordance with.
Bei der Herstellung des in den Fig. 1 und 4 dargestellten Sensorfeldes wird von einem starren Hilfsträger 1 aus Borosilicatglas ausgegangen. Um die Haftung des nachfolgenden Aufbaus auf dem Hilfsträger 1 mit Sicherheit zu gewährleisten, wird durch Sputtern eine Haftschicht 2 aus Titan aufgebracht. Auf diese Haftschicht 2 wird dann eine Basisschicht 3 aufgebracht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dieser Basisschicht 3 um eine Folie aus einem thermostabilen Polyimid, z. B. BCB, die eine Dicke von 50 µm aufweist und durch Laminieren aufgebracht wird. Anschließend wird die Basisschicht 3 durch das Aufschleudern eines Isolationsmaterials planarisiert, wobei dieser Vorgang in Fig. 4 durch eine separat dargestellte Planarisierung 4 aufgezeigt ist.In the manufacture of the sensor field shown in FIGS . 1 and 4, a rigid auxiliary carrier 1 made of borosilicate glass is assumed. In order to ensure the adhesion of the subsequent structure on the auxiliary carrier 1 with certainty, an adhesive layer 2 made of titanium is applied by sputtering. A base layer 3 is then applied to this adhesive layer 2 . In the illustrated embodiment, this base layer 3 is a film made of a thermostable polyimide, e.g. B. BCB, which has a thickness of 50 microns and is applied by lamination. The base layer 3 is then planarized by spinning on an insulation material, this process being shown in FIG. 4 by a planarization 4 shown separately.
Die nachfolgende Erzeugung metallischer Feinstrukturen in Form einer Schar von ersten Leiterbahnen 5 kann grundsätzlich in Subtraktivtechnik, Additivtechnik oder Semiadditivtechnik vorgenommen werden. Im geschilderten Ausführungsbeispiel werden die ersten Leiterbahnen 5 semiadditiv hergestellt. Auf die ganzflächig mit einer Schichtenfolge aus Titan und Palladium besputterte Planarisierung 4 wird dabei ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Photoresist aufgebracht und so strukturiert, dass auf das frei entwickelte Leiterbahnbild z. B. galvanisch Gold oder galvanisch bzw. chemisch Kupfer abgeschieden werden kann. Nach dem Strippen des Photoresists werden dann die nicht den gewünschten ersten Leiterbahnen 5 entsprechenden Bereiche der Schichtenfolge aus Titan und Paladium durch selektives Ätzen bis zur Oberfläche der Planarisierung 4 abgetragen.The subsequent generation of metallic fine structures in the form of a family of first conductor tracks 5 can basically be carried out using subtractive technology, additive technology or semi-additive technology. In the exemplary embodiment described, the first conductor tracks 5 are produced semi-additively. A photoresist, not shown in the drawing, is applied to the planarization 4 , which is sputtered over the entire surface with a layer sequence of titanium and palladium, and structured in such a way that, for example, B. galvanically gold or galvanically or chemically copper can be deposited. After stripping the photoresist, the areas of the layer sequence of titanium and palladium which do not correspond to the desired first conductor tracks 5 are then removed by selective etching up to the surface of the planarization 4 .
Auf die ersten Leiterbahnen 5 wird dann eine photostrukturierbare erste Isolationsschicht 6 aufgebracht, in welche durch Belichten und Entwickeln Löcher 61 eingebracht werden, die beispielsweise einen Durchmesser von 25 µm aufweisen. Bei der nachfolgenden Herstellung einer zweiten Lage metallischer Feinstrukturen in Form von ersten Elektroden 51, zweiten Leiterbahnen 7 und zweiten Elektroden 71 werden dann im Bereich der Löcher 61 Durchkontaktierungen erzeugt, welche die ersten Elektroden 51 mit zugeordneten darunter liegenden ersten Leiterbahnen 5 elektrisch leitend verbinden. Die vorstehend erwähnte zweite Lage metallischer Feinstrukturen wird im geschilderten Ausführungsbeispiel wieder semiadditiv hergestellt.A photostructurable first insulation layer 6 is then applied to the first conductor tracks 5 , into which holes 61 , which have a diameter of 25 μm, for example, are made by exposure and development. In the subsequent production of a second layer of metallic fine structures in the form of first electrodes 51 , second conductor tracks 7 and second electrodes 71 , plated-through holes are then produced in the region of the holes 61 , which connect the first electrodes 51 to associated underlying conductor tracks 5 in an electrically conductive manner. The above-mentioned second layer of metallic fine structures is again produced semi-additively in the described exemplary embodiment.
Aus der schematischen Darstellung gemäß Fig. 1 ist ersichtlich, dass sich die Schar von ersten Leiterbahnen 5 und die Schar von zweiten Leiterbahnen 7 orthogonal kreuzen. Es ist außerdem ersichtlich, dass die zweiten Elektroden 71 durch flächige Verbreiterungen der zweiten Leiterbahnen 7 gebildet sind und dass die ersten Elektroden 51 und die zweiten Elektroden 71 eine Art Pixelfeld bilden, dessen Pixelraster im dargestellten Ausführungsbeispiel 70 µm beträgt. Die ersten Leiterbahnen 5 münden endseitig in Anschlüsse für Sendeleitungen AS, während die zweiten Leiterbahnen 7 endseitig in Anschlüsse für Empfangsleitungen AE münden. Über die Anschlüsse AS und AE wird das Sensorfeld dann mit einer Auswerteelektronik verbunden. From the schematic illustration of FIG. 1 it is apparent that the group of first conductive lines 5 and the blade intersect orthogonally from second conductor tracks 7. It can also be seen that the second electrodes 71 are formed by widened areas of the second conductor tracks 7 and that the first electrodes 51 and the second electrodes 71 form a kind of pixel field, the pixel grid of which is 70 μm in the exemplary embodiment shown. The first conductor tracks 5 end at the ends in connections for transmission lines AS, while the second conductor tracks 7 end at the ends in connections for reception lines AE. The sensor field is then connected to evaluation electronics via the connections AS and AE.
Aus Fig. 4 ist noch ersichtlich, dass auf die zweite Lage metallischer Feinstrukturen schließlich eine feuchteempfindliche Schicht 8 aufgebracht wird und beispielsweise aus Polyimid, Polyamid oder Zelluloseacetat besteht. FIG. 4 also shows that a moisture-sensitive layer 8 is finally applied to the second layer of metallic fine structures and consists, for example, of polyimide, polyamide or cellulose acetate.
Fig. 3 zeigt ein Ersatzschaltbild des in Fig. 1 schematisch dargestellten Sensorfeldes. Zwischen den ersten Leiterbahnen 5 und den orthogonal kreuzenden zweiten Leiterbahnen 6 werden jeweils Kapazitäten C gebildet. Bei diesen Kapazitäten C handelt es sich um Streukapazitäten zwischen benachbarten ersten Elektroden 51 und zweiten Elektroden 71 (vgl. Fig. 1). Im geschilderten Ausführungsbeispiel ist C < 10 fF. FIG. 3 shows an equivalent circuit diagram of the sensor field shown schematically in FIG. 1. Capacities C are formed in each case between the first conductor tracks 5 and the orthogonally crossing second conductor tracks 6 . These capacitances C are stray capacitances between adjacent first electrodes 51 and second electrodes 71 (cf. FIG. 1). In the exemplary embodiment described, C <10 fF.
Bei dem geschilderten Sensorfeld, das auch als passives Sensor-Array bezeichnet werden könnte, dient nun das Streufeld zwischen benachbarten ersten Elektroden 51 und zweiten Elektroden 71 als Messgröße bei der Erfassung von Feuchtigkeit, die aus der Umgebung in die Schicht feuchteempfindliche 8 eindringt. Dieses auch als Fringing- Field-Messprinzip bezeichnete Prinzip ist aus Fig. 3 ersichtlich. Hier ist das Streufeld zwischen einer ersten Elektrode 51 und einer benachbarten zweiten Elektrode 71 mit SF bezeichnet. Die in die feuchteempfindliche Schicht 8 eingedrungene Feuchtigkeit aus der Umgebung verändert die Dielektrizitätskonstante, das Streufeld SF und damit die gemessene Kapazität.In the case of the sensor field described, which could also be referred to as a passive sensor array, the stray field between adjacent first electrodes 51 and second electrodes 71 now serves as a measurement variable for the detection of moisture which penetrates into the layer 8 which is sensitive to moisture from the environment. This principle, also referred to as the fringing field measuring principle, can be seen from FIG. 3. Here the stray field between a first electrode 51 and an adjacent second electrode 71 is designated SF. The moisture that has penetrated into the moisture-sensitive layer 8 changes the dielectric constant, the stray field SF and thus the measured capacitance.
Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf einen fertigen Feuchtesensors, bei welchem das Sensorfeld mit S bezeichnet ist. Im Bereich einer Lupe L ist zu erkennen, dass die Struktur des Sensorfeldes F der Struktur des in Fig. 1 schematisch dargestellten Sensorfeldes entspricht. Auf der Basisschicht 3 führen die beiden Seiten des Sensorfeldes S Sendeleitungen SL zu einem unterhalb des Sensorfeldes S angeordneten Chip CH. Bei diesem Chip CH handelt es sich um die Auswerteelektronik des Feuchtesensors. Vom unteren Rand des Sensorfeldes S ausgehend führen Empfangsleitungen EL zum Chip CH. FIG. 5 shows a plan view of a finished moisture sensor, in which the sensor field is denoted by S. In the area of a magnifying glass L it can be seen that the structure of the sensor field F corresponds to the structure of the sensor field shown schematically in FIG. 1. On the base layer 3 , the two sides of the sensor field S lead transmission lines SL to a chip CH arranged below the sensor field S. This chip CH is the evaluation electronics of the moisture sensor. Starting from the lower edge of the sensor field S, receive lines EL lead to the chip CH.
Über die Sendeleitungen SL werden beispielsweise Rechteckimpulse den ersten Elektroden 51 (vgl. Fig. 1) des passiven Sensorfeldes S zugeführt, während die Empfangsleitungen EL die durch die Feuchtigkeit verursachte Änderung des Streufeldes SF zwischen ersten und zweiten Elektroden 51 und 71 (vgl. Fig. 3) erfassen und dadurch dem Chip CH eine Messung der Feuchtigkeit in der Umgebung ermöglichen. Durch die Rasterförmige Anordnung der Elektroden ist dabei auch eine ortsaufgelöste Feuchtigkeitsmessung möglich. Je nach gewünschter Ortsauflösung können dazu bei der Herstellung die Größe und der Abstand der Elektroden entsprechend dimensioniert werden.Rectangular pulses, for example, are supplied to the first electrodes 51 (cf. FIG. 1) of the passive sensor field S via the transmission lines SL, while the reception lines EL carry out the change in the stray field SF caused by the moisture between the first and second electrodes 51 and 71 (cf. FIG. 3) detect and thereby enable the chip CH to measure the moisture in the environment. The grid-shaped arrangement of the electrodes also enables a spatially resolved moisture measurement. Depending on the desired spatial resolution, the size and spacing of the electrodes can be dimensioned accordingly during manufacture.
Bei dem in Fig. 5 dargestellten Feuchtesensor entfallen die in Fig. 1 dargestellten Anschlüsse AS und AE. Die Sendeleitungen SL sind als Weiterführungen der ersten Leiterbahnen 5 auf der Basisschicht 3 ausgebildet. In entsprechender Weise sind die Empfangsleitungen EL als Weiterführungen der zweiten Leiterbahnen 7 auf der ersten Isolationsschicht 6 ausgebildet.In the moisture sensor shown in FIG. 5, the connections AS and AE shown in FIG. 1 are omitted. The transmission lines SL are designed as continuations of the first conductor tracks 5 on the base layer 3 . In a corresponding manner, the receiving lines EL are designed as continuations of the second conductor tracks 7 on the first insulation layer 6 .
Allgemein wird durch einen Aufbau des Feuchtesensors in Folientechnik wird eine zuverlässige und kostengünstige Herstellung in Dünnfilmtechnik möglich. Gleichzeitig ergeben sich Vorteile hinsichtlich Gewicht, Biegewechselbeanspruchbarkeit sowie bei der Montage in komplizierten Einbaulagen. Eine zusätzliche wasserdampfdurchlässige Elektrode auf der feuchteempfindlichen Schicht 8 ist bei dem gewählten Messprinzip nicht erforderlich.In general, a structure of the moisture sensor in film technology enables reliable and cost-effective production in thin-film technology. At the same time, there are advantages in terms of weight, the ability to withstand alternating bending and when installing in complicated installation positions. An additional water vapor-permeable electrode on the moisture-sensitive layer 8 is not necessary in the selected measuring principle.
Durch die konstruktive Auslegung des Sensorfeldes wird eine hohe lokale Auflösung (typisches Elektrodenraster < 200 µm) und ein schnelles Ansprechverhalten (< 100 ms) möglich. Due to the constructive design of the sensor field, a high local resolution (typical electrode grid <200 µm) and a quick response (<100 ms) possible.
Das Sensorfeld zur Feuchtemessung lässt sich beispielsweise im Automobilbereich beim Klima- und Raumluftmanagement verwenden. Ein anderer bevorzugter Einsatzbereich liegt in der Pharmazie bei der Lagerung von Medikamenten und der ortsaufgelösten Messung des Wassergehalts pharmazeutischer Produkte.The sensor field for moisture measurement can, for example in the automotive sector for climate and indoor air management use. Another preferred area of application is in pharmaceuticals in the storage of medicines and spatially resolved measurement of pharmaceutical water content Products.
Weitere Anwendungsbeispiele liegen in der Gerätetechnik bei der Sensorik für Belüftungssteuerung, der Regendetektion, bei Feuchteablagerung an Wänden, Kühldecken, Oberflächen, wo das flexible Sensorfeld zur Feuchtemessung durch individuelle Anpassbarkeit an die Oberfläche besonders vorteilhaft eingesetzt werden kann.Further application examples are included in the device technology the sensors for ventilation control, rain detection Moisture deposits on walls, chilled ceilings, surfaces, where that flexible sensor field for moisture measurement by individual Adaptability to the surface is particularly advantageous can be used.
Schließlich ist aufgrund der hohen Empfindlichkeit eine Branddetektion durch Ermittlung der Luftfeuchte als Brandkenngröße möglich.Finally, due to the high sensitivity, Fire detection by determining the air humidity as Fire parameters possible.
Claims (10)
einer Basisschicht (3) aus einem elektrisch isolierenden Material;
mehreren auf der Basisschicht (3) angeordneten ersten Leiterbahnen (5);
einer auf die Basisschicht (3) und die ersten Leiterbahnen (5) aufgebrachten ersten Isolationsschicht (6) aus einem elektrisch isolierenden Material;
mehreren auf der ersten Isolationsschicht (6) angeordneten ersten Elektroden (51), die über Durchkontaktierungen mit zugeordneten darunter liegenden ersten Leiterbahnen (5) elektrisch leitend verbunden sind;
mehreren auf der ersten Isolationsschicht (6) angeordneten und die ersten Leiterbahnen (5) kreuzenden zweiten Leiterbahnen (7);
mehreren auf der ersten Isolationsschicht (6) angeordneten zweiten Elektroden (71), die mit zugeordneten zweiten Leiterbahnen (7) elektrisch leitend verbunden sind; und mit
einer auf die erste Isolationsschicht (6), die ersten Elektroden (51), die zweiten Leiterbahnen (7) und die zweiten Elektroden (71) aufgebrachten feuchteempfindlichen Schicht (8).1. Sensor field for moisture measurement, with
a base layer ( 3 ) made of an electrically insulating material;
a plurality of first conductor tracks ( 5 ) arranged on the base layer ( 3 );
a first insulation layer ( 6 ) made of an electrically insulating material applied to the base layer ( 3 ) and the first conductor tracks ( 5 );
a plurality of first electrodes ( 51 ) which are arranged on the first insulation layer ( 6 ) and are electrically conductively connected via plated-through holes to the associated first conductor tracks ( 5 );
a plurality of second conductor tracks ( 7 ) arranged on the first insulation layer ( 6 ) and crossing the first conductor tracks ( 5 );
a plurality of second electrodes ( 71 ) which are arranged on the first insulation layer ( 6 ) and are electrically conductively connected to assigned second conductor tracks ( 7 ); and with
a moisture-sensitive layer ( 8 ) applied to the first insulation layer ( 6 ), the first electrodes ( 51 ), the second conductor tracks ( 7 ) and the second electrodes ( 71 ).
- - Aufbringen einer dünnen Basisschicht (3) aus einem flexiblen organischen Material auf einem starren Hilfsträger (1);
- - Erzeugung von mehreren auf der Basisschicht (3) angeordneten ersten Leiterbahnen (5);
- - Aufbringen einer ersten Isolationsschicht (6) auf die Basisschicht (3) und die ersten Leiterbahnen (5);
- - Einbringen von Löchern (61) in die Isolationsschicht (6);
- - Bildung von mehreren ersten Elektroden (51), von mehreren die ersten Leiterbahnen (5) kreuzenden zweiten Leiterbahnen (7) und von mehreren zweiten Elektroden (71) auf der ersten Isolationsschicht (6), wobei die ersten Elektroden (51) über eine Metallisierung der Löcher (61) in der Isolationsschicht (6) mit zugeordneten darunter liegenden ersten Leiterbahnen (5) elektrisch leitend verbunden werden und wobei die zweiten Elektroden (71) mit zugeordneten zweiten Leiterbahnen (7) elektrisch leitend verbunden werden;
- - Aufbringen einer feuchteempfindlichen Schicht (8) auf die ersten Isolationsschicht (6), die ersten Elektroden (51), die zweiten Leiterbahnen (7) und die zweiten Elektroden (71);
- - Ablösung der Basisschicht (3) vom Hilfsträger durch Einwirkung von Laserstrahlung (LS), die durch den Hilfsträger (1) hindurch auf die Basisschicht (3) gerichtet wird, wobei der Hilfsträger (1) aus einem für die zur Ablösung der Basisschicht (3) verwendete Laserstrahlung (LS) zumindest weitgehend durchlässigen Material besteht.
- - Applying a thin base layer ( 3 ) made of a flexible organic material on a rigid auxiliary carrier ( 1 );
- - Generation of a plurality of first conductor tracks ( 5 ) arranged on the base layer ( 3 );
- - Applying a first insulation layer ( 6 ) to the base layer ( 3 ) and the first conductor tracks ( 5 );
- - Making holes ( 61 ) in the insulation layer ( 6 );
- - Forming a plurality of first electrodes ( 51 ), a plurality of second conductor tracks ( 7 ) crossing the first conductor tracks ( 5 ) and a plurality of second electrodes ( 71 ) on the first insulation layer ( 6 ), the first electrodes ( 51 ) being metallized the holes ( 61 ) in the insulation layer ( 6 ) are electrically conductively connected to associated first conductor tracks ( 5 ) underneath and the second electrodes ( 71 ) are electrically conductively connected to assigned second conductor tracks ( 7 );
- - Applying a moisture-sensitive layer ( 8 ) to the first insulation layer ( 6 ), the first electrodes ( 51 ), the second conductor tracks ( 7 ) and the second electrodes ( 71 );
- - Detachment of the base layer ( 3 ) from the auxiliary carrier by the action of laser radiation (LS), which is directed through the auxiliary carrier ( 1 ) onto the base layer ( 3 ), the auxiliary carrier ( 1 ) consisting of one for detaching the base layer ( 3 ) used laser radiation (LS) is at least largely transparent material.
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