DE102008059856A1 - Laminar high temperature pressure sensor for determination of pressure distribution in sensor surface, has upper surface layer, lower surface layer and optical fiber - Google Patents

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Abstract

The laminar high temperature pressure sensor has an upper surface layer (1), a lower surface layer (2) and an optical fiber having fiber Bragg lattice embedded or laminated between upper surface layer and the lower surface layer. An independent claim is also included for a pressure measuring method for determination of pressure distribution in a surface.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen flächigen Hochtemperatur-Drucksensor zur Bestimmung von Druckverteilungen in einer Fläche oder Ebene (Sensorfläche), auf ein entsprechendes Druckmessverfahren unter Einsatz eines solchen flächigen Hochtemperatur-Drucksensors sowie auf die Verwendung dergestaltiger Sensoren bzw. Verfahren. Die erfindungsgemäßen Sensoren und Verfahren können hierbei insbesondere im Bereich des Spritzgießens (englisch injection molding), des Spritzpressens (englisch transfer molding), des Bauteil- bzw. Chip-Vergusses (englisch glop-top-lamination), im Bereich des Waver-Bondens, im Bereich des Aufbringens von Bauelementen auf flächige Elemente (Panel), im Bereich der Kraftüberwachung an Testeinrichtungen oder im Bereich von Hausungsverfahren für technische Elemente eingesetzt werden. Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung jedoch ganz allgemein bei einer Vielzahl von Prozessen einsetzbar, bei denen ein Druck (beispielsweise ein hydrostatischer Druck durch Flüssigkeiten oder ein uniaxialer Druck durch Pressen oder Walzen) auf einen Körper, insbesondere einen flächigen Körper ausgeübt wird.The The present invention relates to a flat high temperature pressure sensor for determining pressure distributions in a surface or plane (sensor surface) a corresponding pressure measuring method using such flat High temperature pressure sensor as well as the use of such sensors or methods. The sensors according to the invention and methods can here in particular in the field of injection molding (English injection molding), the transfer molding (English transfer molding), the component or Chip casting (English glop-top lamination), in the area of wafer bonding, in the field of applying components to flat elements (Panel), in the field of force monitoring at test facilities or in the area of technical procedures for technical Elements are used. Furthermore however, the present invention is quite broadly applicable can be used by processes in which a pressure (for example, a hydrostatic pressure through liquids or a uniaxial pressure by pressing or rolling) on a body, in particular a flat body exercised becomes.

Aus dem Stand der Technik sind piezo-elektrisch betriebene Druckfolien und Drucksensoren (die teilweise auch als Quarzsensoren bezeichnet werden) bekannt. Diese haben jedoch eine Einsatzgrenze bezüglich der Temperatur von etwa 70°C. Aus diesem Grund können Drücke bei Temperaturen oberhalb der jeweiligen Einsatzgrenze lediglich punktuell gemessen werden (hierzu werden beispielsweise im Falle des Spritzpressens auf der Oberseite der Kavität, in der der Druck durch Einfüllen beispielsweise eines Epoxidharzes erzeugt wird, Bohrungen eingelassen, die wiederum von eingepassten Druckmessfühlern verschlossen werden).Out the prior art are piezo-electrically operated printing films and pressure sensors (sometimes called quartz sensors) become known). However, these have an operational limit with respect to Temperature of about 70 ° C. That's why pressures at temperatures above the respective operating limit only be measured selectively (this example, in the case the transfer molding on the top of the cavity, in which the pressure by filling example an epoxy resin is produced, drilled holes, which in turn of fitted pressure sensors be closed).

Neben der punktuellen Messung liegt der Hauptnachteil dieser Messmethode darin, dass der Spalt zwischen Drucksensor und Werkzeugwand mit der Zeit von einzuspritzendem bzw. einfließendem Material (Epoxidharz) ausgefüllt und das Messinstrument somit unbrauchbar wird. Weiterhin ist nachteilig, dass sich durch nicht zu vermeidende Einbautoleranzen des Drucksensors sich letzterer auf dem ausgehärteten Material (Epoxidharz) abbildet, sich also die Druckmesspunkte auf dem fertigen Formteil abzeichnen.Next The punctual measurement is the main disadvantage of this measurement method in that the gap between pressure sensor and tool wall with the Time of injecting or inflowing material (epoxy resin) filled out and thus the measuring instrument becomes unusable. Furthermore, it is disadvantageous that can be avoided by unavoidable installation tolerances of the pressure sensor the latter on the hardened Material (epoxy resin) depicts, so the pressure measuring points on Mark the finished part.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, einen flächigen Hochtemperatur-Drucksensor zur Bestimmung von Druckverteilungen zur Verfügung zu stellen, mit dem die Druckverteilung in einer Fläche zuverläs sig, reproduzierbar, mit hoher Genauigkeit und geringer Störanfälligkeit auch bei höheren Temperaturen, d. h. bei Temperaturen im Bereich von über 100°C bis hin zu 500°C (oder ggf. sogar darüber) bestimmt werden kann. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es darüber hinaus, einen solchen flächigen Hochtemperaturdrucksensor zur Verfügung zu stellen, mit dem die Druckverteilung bestimmt werden kann ohne eine oftmals gleichzeitig durchgeführte Messung der Temperatur bzw. der Temperaturverteilung zu verfälschen. Schließlich ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein entsprechendes Druckmessverfahren zur Verfügung zu stellen.task It is therefore an object of the present invention to provide a flat high-temperature pressure sensor for Provision of pressure distributions to provide with the Pressure distribution in a surface reliable, reproducible, with high accuracy and low susceptibility to interference even at higher Temperatures, d. H. at temperatures ranging from over 100 ° C to to 500 ° C (or maybe even more) can be determined. Object of the present invention is about that addition, such a flat To provide high-temperature pressure sensor with which the Pressure distribution can be determined without one often at a time conducted Measuring the temperature or the temperature distribution to falsify. After all It is the object of the present invention, a corresponding pressure measuring method to disposal to deliver.

Diese Aufgabe wird durch den flächigen Hochtemperatur-Drucksensor gemäß Anspruch 1 sowie das entsprechende Druckmessverfahren gemäß Anspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten finden sich jeweils in den abhängigen Ansprüchen. Erfindungsgemäße Verwendungen sind in den Ansprüchen 20 und 21 beschrieben.These The task is performed by the two-dimensional high-temperature pressure sensor according to claim 1 and the corresponding pressure measuring method according to claim 15. advantageous Embodiment variants can be found in the dependent claims. Uses according to the invention are in the claims 20 and 21 described.

Die vorliegende Erfindung wird nun zunächst allgemein, dann in Form mehrerer Ausführungsbeispiele beschrieben. Die Erfindung muss hierbei nicht wie in diesen speziellen Ausführungsbeispielen beschrieben, realisiert sein: Insbesondere können einzelne Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen in Kombination mit anderen Einzelmerkmalen beschrieben sind auch ohne letztere realisiert werden. Mit anderen Worten: Die in den Ausführungsbeispielen dargestellten Einzelmerkmale der vorliegenden Erfindung können auch unabhängig voneinander einzeln oder in anderen Kombinationen wie den gezeigten im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwirklicht werden.The The present invention will now be first general, then in the form several embodiments described. The invention does not need to be as in this particular embodiments be described, realized: In particular, individual features, the in the embodiments also described in combination with other single features be realized without the latter. In other words, the in the embodiments illustrated individual features of the present invention may also independently from each other individually or in other combinations as shown be realized in the context of the present invention.

Ein flächiger Hochtemperatur-Drucksensor (nachfolgend auch einfach als Sensor bezeichnet) zur Bestimmung einer Druckverteilung gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine obere Deckschicht, eine untere Deckschicht und mindestens eine zwischen der oberen und der unteren Deckschicht eingebettete Lichtleitfaser auf. Die eine oder mehrere Lichtleitfaser(n) weist/weisen hierbei jeweils mindestens eine, bevorzugt mehrere in die jeweilige Faser eingebettete Faser-Bragg-Gitter auf.One flat High-temperature pressure sensor (hereafter simply as a sensor designated) for determining a pressure distribution according to the present Invention has an upper cover layer, a lower cover layer and at least one between the upper and lower cover layers embedded optical fiber on. The one or more optical fiber (s) in this case in each case have at least one, preferably several in the respective fiber embedded fiber Bragg gratings.

Die Herstellung und die Einbettung sowie die Funktionsweise solcher Faser-Bragg-Gitter sind dem Fachmann dabei bekannt. Die einzelnen in eine Lichtleitfaser einzubettenden Faser-Bragg-Gitter werden dabei entlang der Faserlängsachse in definiertem Abstand voneinander (und jeweils über eine definierte Länge) eingebettet. Die Einbettung der Lichtleitfaser(n) mit ihren eingearbeiteten Faser-Bragg-Gitter zwischen die obere und die untere Deckschicht des Sensors kann insbesondere durch Lamination geschehen.The Production and embedding and the functioning of such Fiber Bragg gratings are known to those skilled in the art. The single ones to be embedded in an optical fiber fiber Bragg gratings along the fiber axis embedded at a defined distance from each other (and each over a defined length). The embedding of the optical fiber (s) with their incorporated fiber Bragg gratings in particular between the upper and lower cover layers of the sensor done by lamination.

In die Lichtleitfaser(n) wird dann Licht eingekoppelt, anschließend werden die an dem/den Faser-Bragg-Gitter(n) reflektierten Lichtintensitätsanteile aus der/den Faser(n) ausgekoppelt und zur Bestimmung der Druckverteilung ausgewertet.Light is then coupled into the optical fiber (s), then the light intensity components reflected on the fiber Bragg grating (s) become le from the / the fiber (s) decoupled and evaluated to determine the pressure distribution.

In einer ersten vorteilhaften Variante ist eine Vielzahl von einzelnen Lichtleitfasern (in der Sensorfläche verlaufend) beabstandet voneinander, insbesondere parallel zueinander zwischen der oberen und der unteren Deckschicht des Sensors eingebettet. Jede dieser Einzelfasern weist dann jeweils mindestens ein, bevorzugt mehrere Faser-Bragg-Gitter auf. Statt der pa rallelen Anordnung der einzelnen Fasern können jedoch auch andere die Sensorfläche abdeckende geometrische Anordnungen der Einzelfasern verwendet werden: So ist es z. B. auch möglich die einzelnen Fasern in einem kreuzförmigen Gitter anzuordnen.In a first advantageous variant is a plurality of individual Optical fibers (in the sensor surface extending) spaced from each other, in particular parallel to each other embedded between the upper and lower cover layers of the sensor. Each of these individual fibers then has at least one, preferably several fiber Bragg grating on. Instead of the parallel arrangement of individual fibers can but also other covering the sensor surface geometric arrangements of the individual fibers are used: so is it z. B. also possible to arrange the individual fibers in a cross-shaped grid.

In einer weiteren vorteilhaften Variante werden nicht mehrere einzelne (kurze) Lichtleitfasern verwendet, sondern es wird eine einzelne lange Lichtleitfaser in der Sensorfläche verlaufend zwischen der oberen und der unteren Deckschicht eingebettet. Der Verlauf der (langen) Lichtleitfaser wird dann so festgelegt, dass die Sensorfläche zumindest abschnittsweise, vorteilhafterweise vollflächig abgedeckt ist. Diese einzelne Lichtleitfaser weist dann entlang ihrer Faserlängsachse eine Vielzahl von gegebenenfalls (einigen Dutzend) eingearbeiteten Faser-Bragg-Gittern auf, die in definierten Abständen voneinander angeordnet sind.In a further advantageous variant will not be several individual (short) optical fibers used, but it becomes a single long optical fiber in the sensor surface running between the embedded upper and lower cover layer. The course of the (long) optical fiber is then determined so that the sensor surface at least partially, advantageously over the entire surface is covered. This single optical fiber then points along their fiber longitudinal axis a variety of possibly (a few dozen) incorporated Fiber Bragg gratings arranged at defined distances from each other are.

Die einzelne (lange) Lichtleitfaser kann dabei insbesondere spiralförmig oder mäanderförmig in der Sensorfläche verlaufen.The individual (long) optical fiber can in particular spiral or meandering in the sensor surface run.

Um die an den einzelnen Faser-Bragg-Gittern der einzelnen Faser (oder der mehreren Fasern) reflektierten Lichtintensitäten voneinander unterscheiden zu können und somit schließlich eine Druckverteilung in der Sensorfläche bestimmen zu können weisen mehrere der in der/den Faser(n) einstrukturierten Faser-Bragg-Gitter jeweils unterschiedliche Mittenwellenlängen auf. Besonders vorteilhaft ist es, wenn alle Faser-Bragg-Gitter jeweils unterschiedliche Mittenwellenlängen aufweisen, so dass jede Mittenwellenlänge nur einmal auftritt: So kann beispielsweise bei Verwendung einer (langen) einzelnen Lichtleitfaser das erste Faser-Bragg-Gitter (nachfolgend: Gitter) eine Mit tenwellenlänge von 1530 nm aufweisen, das zweite Gitter eine Mittenwellenlänge von 1532 nm, das dritte Gitter von 1534 nm etc.Around at the individual fiber Bragg gratings of the single fiber (or the multiple fibers) reflected light intensities from each other to be able to and thus finally to be able to determine a pressure distribution in the sensor surface a plurality of the fiber Bragg gratings patterned in the fiber (s) are different Center wavelengths on. It is particularly advantageous if all fiber Bragg gratings each have different Center wavelengths so that each center wavelength occurs only once: so can for example, when using a (long) single optical fiber the first fiber Bragg grating (hereafter: grating) has a center wavelength of 1530 nm, the second grating has a center wavelength of 1532 nm, the third grid of 1534 nm etc.

In dem man die Mittenlängenwellen der einzelnen Gitter wie vorbeschrieben gegeneinander leicht versetzt bzw. verstimmt, ist es dann möglich, die von den einzelnen Gittern (nach Einkoppeln von Licht in die Lichtleitfaser(n)) reflektierten Wellenlängen voneinander zu unterscheiden: Das in der/den Lichtleitfaser(n) reflektierte Lichtspektrum wird aus der/den Lichtleitfaser(n) ausgekoppelt und in seine spektralen Bestandteile zerlegt. Die einzelnen erfassten spektralen Signalanteile entsprechen dann jeweils den einzelnen Gittern in der/den Lichtleitfaser(n).In the one the center wavelengths the individual grid as described above against each other slightly offset or detuned, it is then possible to from the individual gratings (after coupling light into the optical fiber (s)) reflected wavelengths to distinguish from each other: The reflected in the / the optical fiber (s) Light spectrum is coupled out of the / the optical fiber (s) and decomposed into its spectral components. The individual recorded Spectral signal components then correspond to the individual Grids in the optical fiber (s).

Das eigentliche Messprinzip beruht nun darauf, dass die Fasern bei einer äußeren Kraft verformt werden und diese Verformung zu einer Verschiebung der von den Faser-Bragg-Gittern reflektierten Mittenwellenlänge führt: Je größer ein am Ort eines definierten Faser-Bragg-Gitters ausgeübter Druck ist, desto stärker wird dessen (reflektierte) Mittenwellenlänge verschoben. Nach der spektralen Trennung der Anteile der einzelnen Faser-Bragg-Gitter kann somit für jedes einzelne Gitter untersucht werden, wie weit die zugehörige Mittenwellenlänge verschoben ist. Aus der Auswertung aller Verschiebungen der einzelnen Gitter ergibt sich dann die gesuchte Druckverteilung. Hierbei sollten die (unverschobenen) Mittenwellenlängen der einzelnen Gitter natürlich soweit voneinander beabstandet sein, dass es bei den zu erwartenden Drücken nicht zu Verschiebungen der Mittenwellenlängen kommt, die größer als die Hälfte dieses Abstandes sind (dies würde zum Auftreten von Mehrdeutigkeiten bei der Wellenlängen-Gitter-Zuordnung führen).The actual measuring principle is based on the fact that the fibers at an external force be deformed and this deformation to a shift of The center wavelength reflected by the fiber Bragg gratings results: Je larger one applied pressure at the location of a defined fiber Bragg grating is, the stronger its (reflected) center wavelength is shifted. After the spectral Separation of the proportions of each fiber Bragg grating can thus be done for each Individual grids are examined as to how far the associated center wavelength is shifted is. From the evaluation of all shifts of the individual grids then results in the desired pressure distribution. This should be the (unshifted) center wavelengths the single grid of course so far apart from each other, that it is expected in the To press does not come to shifts in the center wavelengths greater than the half of this distance are (this would be lead to the occurrence of ambiguities in the wavelength-lattice assignment).

Bevorzugt weist der Sensor gemäß der Erfindung eine Vielzahl einzelner, in die Lichtleitfaser(n) eingearbeiteter Faser-Bragg-Gitter auf, die in Form eines zweidimensionalen Arrays in der Sensorfläche verteilt sind. Die einzelnen Faser-Bragg-Gitter können dabei insbesondere an den Kreuzungspunkten einer regelmäßigen quadratischen Gitteranordnung ausgebildet sein.Prefers has the sensor according to the invention a plurality of individual, incorporated in the optical fiber (s) Fiber Bragg gratings in the form of a two-dimensional array distributed in the sensor area are. The individual fiber Bragg gratings can in particular formed the crossing points of a regular square grid arrangement be.

Bei der oberen und/oder der unteren Deckschicht handelt es sich vorteilhafterweise um Folien, insbesondere um Metallfolien. Besonders bevorzugt werden Metallfolien mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit, d. h. mit einer Wärmeleitfähigkeit von mindestens 200 W/(mK) eingesetzt. Dies hat den folgenden Grund: Häufig ist neben der zu bestimmenden Druckverteilung gleichzeitig auch eine Temperaturverteilung des zu vermessenden flächigen Körpers zu bestimmen. Grundsätzlich ist nun zwar eine solche Temperaturverteilung vergleichsweise einfach messbar, durch Verwendung hinsichtlich ihrer Wärmeleitfähigkeit ungeeigneter Substratmaterialien für die obere und/oder die untere Deckschicht kann es jedoch (je nach Platzierung der Temperatursensoren) zu Verfälschungen der gemessenen Temperaturverteilung kommen. Werden hingegen die Deckschichten aus Metallfolien hoher Wärmeleitfähigkeit (beispielsweise aus Kupferfolien mit einer Wärmeleitfähigkeit von etwa 400 W/(mK)) gebildet, so wird durch den schnellen und guten Wärmetransport durch die Deckschichten hindurch (insbesondere bei Anordnung des Drucksensors zwischen dem hinsichtlich seiner Druckverteilung zu vermessenden Körpers und den Temperatursensoren) verhindert, dass die Temperatursensoren ein verfälschtes Bild der wahren Temperaturverteilung des Körpers abgeben.The upper and / or the lower cover layer are advantageously films, in particular metal foils. Metal foils having a high thermal conductivity, ie having a thermal conductivity of at least 200 W / (mK), are particularly preferably used. This has the following reason: Frequently, in addition to the pressure distribution to be determined, a temperature distribution of the flat body to be measured is also to be determined at the same time. In principle, although such a temperature distribution can be measured comparatively easily, use of the thermal conductivity of unsuitable substrate materials for the upper and / or the lower cover layer can (depending on the placement of the temperature sensors) lead to distortions of the measured temperature distribution. If, on the other hand, the cover layers are formed of metal foils of high thermal conductivity (for example of copper foils with a thermal conductivity of about 400 W / (mK)), the rapid and good heat transport through the cover layers (in particular when the pressure sensor is arranged between them) its pressure distribution to the body to be measured and the temperature sensors) prevents the temperature sensors from giving a distorted picture of the true temperature distribution of the body.

Der Einsatz von Kupfer als Deckschichtmaterial hat darüber hinaus den Vorteil, dass aufgrund der Duktilität des Kupfers beim Anpressen des Sensors an den zu vermessenden Körper an letzterem keine ggf. Beschädigungen hervorrufende (mechanische) Spannungsspitzen auftreten.Of the In addition, use of copper as a cover material has the advantage that due to the ductility of the copper during pressing the sensor to the body to be measured on the latter no if necessary damage causing (mechanical) voltage peaks occur.

Vorteilhafterweise geschieht die Einbettung oder Einlaminierung der Lichtleitfasern zwischen die beiden Deckschichten mithilfe von temperaturbeständigen Klebern oder Loten. Als Kleber können insbesondere epoxidharzbasierte Kleber, polyimidbasierte Kleber oder Silikonkleber verwendet werden. Als Lote können insbesondere Hartlote eingesetzt werden.advantageously, the embedding or lamination of the optical fibers happens between the two cover layers using temperature-resistant adhesives or solders. As glue can in particular epoxy-based adhesives, polyimide-based adhesives or silicone glue. In particular brazing alloys can be used as solders be used.

Unter Temperaturbeständigkeit wird hierbei verstanden, dass der Kleber bzw. das Lot auch bei Temperaturen bis mindestens 200°C (oder auch darüber hinaus; besonders bevorzugt bis mindestens 500°C) seine Klebeeigenschaften und seine mechanischen Eigenschaften nur höchstens in unwesentlichem Maße verändert (somit also eine mechanisch stabile Verbindung von oberer Deckschicht und unterer Deckschicht sowie eine stabile Einbettung der Lichtleitfasern auch bei hohen Temperaturen gewährleistet ist).Under temperature resistance is understood here that the adhesive or the solder even at temperatures up to at least 200 ° C (or over it addition; more preferably to at least 500 ° C) its adhesive properties and its mechanical properties changed only to a negligible extent (thus So a mechanically stable connection of upper cover layer and lower cover layer and a stable embedding of the optical fibers guaranteed even at high temperatures is).

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante ist es möglich, diejenige Oberflächen der Deckschichten, die den eingebetteten Fasern zugewandt sind, mit Vertiefungen bzw. Rillen oder Gräben, zu versehen. Diese Vertiefungen können dann so ausgebildet werden, dass die einzubettenden Fasern in sie eingelegt werden können, so dass bei geeignet gewählter Anordnung der Vertiefungen der gewünschte räumlich Verlauf der einzelnen Lichtleitfasern realisiert werden kann.In In a further advantageous embodiment, it is possible that one surfaces the cover layers facing the embedded fibers, with depressions or grooves or trenches to provide. These depressions can then be formed so that the fibers to be embedded in them can be inserted so that when suitably chosen Arrangement of the wells of the desired spatial course of the individual Optical fibers can be realized.

Zusätzlich zu der Lot- oder Kleberschicht der eingebetteten Lichtleitfasern samt ihrer Faser-Bragg-Gitter können zwischen der oberen und der unteren Deckschicht des Sensors auch weitere Zwischenlagen bzw. Zwischenschichten realisiert werden. Besonders vorteilhaft ist es, zusätzliche Kupferschichten zwischen die obere und die untere Deckschicht einzuarbeiten.In addition to the solder or adhesive layer of the embedded optical fibers together their fiber Bragg grating can between the upper and lower cover layers of the sensor as well further intermediate layers or intermediate layers can be realized. It is particularly advantageous to additional copper layers between to work in the upper and lower cover layers.

Die Zwischenschichten ermöglichen es, die Glasfasern einzubetten. Dadurch wird verhindert, dass beim Herstellungsprozess des Sensors die Fasern zerstört werden, bzw. bewirkt, dass die Sensoroberfläche eben ist. Diese Zwischenschichten bestehen dann vorteilhafterweise aus mehreren einzelnen Lagen, zwischen denen sich die Glasfasern befinden. Das Ganze wird dann mit dem Kleber zusammengehalten und verpresst.The Enable intermediate layers it to embed the glass fibers. This prevents the Manufacturing process of the sensor, the fibers are destroyed, or causes the sensor surface is just. These intermediate layers then advantageously exist made up of several individual layers, between which the glass fibers are located. The whole thing is then held together with the glue and pressed.

Bei den im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzten Lichtleitfasern handelt es sich vorteilhafterweise um Glasfasern. Die einzelnen Glasfasern können dabei mit einem Metall beschichtet sein (dies ist insbesondere dann notwendig, wenn die Einbettung zwischen den beiden Deckschichten mittels eines Lotes erfolgt). Alternativ oder zusätzlich dazu ist es auch möglich, die einzelnen Fasern mit einem Polymer-Schutzmantel zu umhüllen; dies verringert die Bruchgefahr der Fasern bei Druckbelastung oder bei Verformung des Sensors.at the optical fibers used in the present invention it is advantageously glass fibers. The single ones Glass fibers can be coated with a metal (this is especially true necessary if the embedding between the two cover layers done by means of a solder). Alternatively or in addition to this is it also possible to envelop the individual fibers with a polymer protective jacket; this reduces the risk of breakage the fibers under pressure or deformation of the sensor.

Je nach Anwendungszweck ist es möglich, den erfindungsgemäßen Sensor als ebenen Sensor oder auch als gewölbten Sensor (bei dem die Sensorfläche beispielsweise an eine gewölbte Oberfläche eines Formwerkzeuges angepasst ist) auszubilden.ever according to application, it is possible to inventive sensor as a planar sensor or as a curved sensor (in which the sensor surface, for example to a vaulted surface a mold adapted) train.

Zur Ermittlung der Druckverteilung kann der erfindungsgemäße Sensor mit einer Lichteinkoppelvorrichtung, mit der das zur vorbeschriebenen Messung zu verwendende Licht (z. B.: weißes Licht) in die Lichtleitfasern des Sensors eingekoppelt werden kann, lösbar oder fest verbunden sein. Der Sensor weist dann darüber hinaus eine ebensolche Verbindung zu einer Lichtauskoppel- und Auswertevorrichtung auf, mit der die an den Faser-Bragg-Gittern der Lichtleitfasern reflektierten Lichtanteile des eingekoppelten Lichts aus den Lichtleitfasern ausgekoppelt werden und ausgewertet werden können. Die Einkoppelvorrichtung und die Auskoppel- und Auswertevorrichtung kann dabei in einer einzigen Vorrichtung realisiert sein. Insbesondere ist es auch möglich, die Lichteinkopplung an derselben oder denselben Faserendfläche(n) vorzunehmen, wie die Lichtauskopplung.to Determining the pressure distribution, the sensor according to the invention with a light coupling device, with the above-described Measurement of light to be used (for example: white light) in the optical fibers of the sensor can be coupled, releasably or firmly connected. The sensor then points over it In addition, a similar connection to a Lichtauskoppel- and evaluation on, with the at the fiber Bragg gratings of the optical fibers reflected light components of the coupled light from the optical fibers can be decoupled and evaluated. The coupling device and the decoupling and evaluation device can be in a single Device realized. In particular, it is also possible that Make light coupling on the same or the same fiber end face (s), like the light extraction.

Die Lichtauskoppel- und Auswertevorrichtung kann dann so ausgebildet sein, dass mit ihr die Wellenlängen des reflektierten Lichts ausgewertet werden können: Dies geschieht wie vorbeschrieben insbesondere durch Bestimmung der Intensitäten der unterschiedlichen reflektierten Wellenlängenanteile (entsprechend der unterschiedlichen Mittenwellenlängen) im insgesamt von der bzw. den Faser(n) reflektierten Lichtspektrum. Alternativ dazu ist es jedoch auch möglich, Laufzeitbestimmungen des reflektierten Lichts vorzunehmen: In diesem Fall werden dann Lichtpulse definierter Dauer in die Faser(n) eingekoppelt und die einzelnen (an den unterschiedlichen Faser-Bragg-Gitter) reflektierten Lichtimpulsanteile gemäß ihrer Laufzeit ausgewertet. Die einzelnen Faser-Bragg-Gitter (und somit die einzelnen Sensorpunkte des Sensorarrays) können so anhand der unterschiedlichen Laufzeitverschiebungen der reflektierten Impulsanteile identifiziert werden.The Lichtauskoppel- and evaluation device can then be formed be that with her the wavelengths of the reflected light can be evaluated: This is done as described above in particular by determining the intensities the different reflected wavelength components (corresponding to the different center wavelengths) in the total of the fiber (s) reflected light spectrum. Alternatively, however, it is also possible to run-time provisions of the reflected light: in this case, then Light pulses of defined duration coupled into the fiber (s) and the individual (at the different fiber Bragg grating) reflected Light pulse components according to their Runtime evaluated. The individual fiber Bragg gratings (and thus the individual sensor points of the sensor array) can be so on the basis of different Runtime shifts of the reflected pulse components identified become.

Die vorliegende Erfindung löst somit die gestellte Aufgabe dadurch, dass ein Hochtemperatur-Drucksensor-Array (nachfolgend auch als HDA abgekürzt) zur Messung der Druckverteilung eingesetzt wird. Ein solches HDA kann beispielsweise zwischen ein Formwerkzeug und ein Panel (an dem der anliegende Druck ortsaufgelöst bestimmt werden soll; hierbei kann es sich beispielsweise um ein mit elektronischen Komponenten bestücktes Keramikpanel handeln, das bei einem Spritzpressprozess mit Epoxidharz vergossen werden soll), das in das Formwerkzeug bzw. dessen Formnest eingelegt wird, gelegt werden. Das HDA kann somit als eine dünne Druckmessplatte angesehen werden, welche eine ortsaufgelöste Druckmessfunktion beinhaltet.The present invention solves Thus, the stated object in that a high-temperature pressure sensor array (hereinafter also abbreviated as HDA) is used for measuring the pressure distribution. Such a HDA For example, between a mold and a panel (at the applied pressure should be determined spatially resolved; in this connection For example, it may be an electronic component stocked Ceramic panel act in a transfer molding process with epoxy resin to be potted), in the mold or its mold cavity is inserted. The HDA can thus act as a thin pressure measuring plate be considered, which includes a spatially resolved pressure measurement function.

Wie vorbeschrieben besteht ein solches HDA in einer besonders einfachen Ausführungsform aus zwei Deckfolien, zwischen denen in einem temperaturbeständigen Kleber eine oder mehrere Lichtleitfasern aus Glas eingebettet ist/sind. Die Lichtleitfasern weisen jeweils mindestens ein Faser-Bragg-Gitter auf. Die Deckfolien bestehen wegen der Wärmeleitfähigkeit vorzugsweise aus einem Metall mit hoher Wärmeleitfähigkeit (beispielsweise: Kupferfolien).As As described above, such an HDA is particularly simple Embodiment from two cover sheets, between which in a temperature-resistant adhesive one or more glass optical fibers is / are embedded. The optical fibers each have at least one fiber Bragg grating on. The cover sheets are preferably made of one because of the thermal conductivity Metal with high thermal conductivity (for example: copper foils).

In anderen Anwendungsfeldern kann das HDA auch außenumfangsseitig auf einer Druckwalze angeordnet sein.In Other fields of application, the HDA and the outer circumference on one Pressure roller be arranged.

Bei einer vorteilhaften Variante sind Rillen in die Deckfolien eingelassen, in denen die Lichtleitfasern liegen. Auch kann der Kleber beispielsweise durch ein Lot (insbesondere ein Hartlot), welches beispielsweise galvanisch auf die Deckfolien aufgebracht werden kann, ersetzt werden. In diesem Falle (also beim Ver löten der Deckfolien) müssen die Lichtleitfasern zuvor metallbeschichtet werden. Bei Wahl eines organischen Klebers können hochtemperaturbeständige Epoxidharze, aber auch Polyimide oder Silikonkleber verwendet werden.at In an advantageous variant, grooves are embedded in the cover sheets, in which the optical fibers are located. Also, the glue can be through, for example a solder (in particular a brazing material), which for example is galvanic can be applied to the cover sheets are replaced. In this Trap (ie when soldering the cover sheets) the optical fibers are previously metal coated. When choosing a organic glue can high temperature resistant Epoxy resins, but also polyimide or silicone adhesive can be used.

Wie vorbeschrieben beruht das grundlegende Messprinzip der vorliegenden Erfindung darauf, dass die Fasern bei einer äußeren Kraft, die auf den Sensor ausgeübt wird (Druck), verformt werden. Diese Verformung führt dann zu einer Verschiebung der von den Faser-Bragg-Gittern reflektierten Mittenlängenwellen. Diese Verschiebung kann dann ausgewertet werden. Dies kann insbesondere dadurch realisiert sein, dass weißes Licht in die Lichtleitfaser(n) eingeleitet wird und die Wellenlängen(n) des reflektierten Lichtes bestimmt wird/werden. Um ein Array von Messpunkten im HDA zu realisieren, werden dabei mit einer oder mehreren Glasfaser(n) eine Vielzahl von Faser-Bragg-Gittern eingebettet.As described above, the basic measuring principle of the present invention is based Invention that the fibers at an external force acting on the sensor exercised will be (pressure), deformed. This deformation then leads to a shift in the center wavelengths reflected from the fiber Bragg gratings. This shift can then be evaluated. This can be special be realized in that white light introduced into the optical fiber (s) is and the wavelengths (n) of the reflected light is / are determined. To get an array of To realize measuring points in the HDA, are thereby with one or more Glass fiber (s) embedded in a variety of fiber Bragg gratings.

Mit der vorliegenden Erfindung ist insbesondere eine Überwachung von Prozessen, bei denen bei hoher Temperatur ein möglichst gleichmäßiger Druck auf flächige Körper ausgeübt werden muss, möglich.With The present invention is in particular monitoring of processes where at high temperature one possible even pressure on flat body exercised must be possible.

Insbesondere kann die Erfindung

  • • beim Spritzpressen (transfer molding) bei dem beispielsweise ein mit elektronischen Komponenten bestücktes Keramikpanel (z. B. LTCC-Keramikpanel) unter ca. 100 Bar und bei 175°C mit einem hochgefüllten Epoxidharz einseitig übergossen werden soll, verwendet werden.
  • • beim Chip-Vergießen (glop-top-Laminieren) verwendet werden, insbesondere beim CSSP3-Verguss, bei dem eine Epoxidharzfolie auf SAW-Chips auf einem keramischen Panel (HTCC) gepresst wird.
  • • beim Waver-Bonden für das Waver-Level-Packaging eingesetzt werden.
  • • beim Aufbringen von Bauelementen auf ein Panel zur Überwachung der Druckverteilung eingesetzt werden.
  • • bei der Kraftüberwachung beim Adaptieren von Bauelementen an Testeinrichtungen zur elektrischen oder akustischen Endkontrolle verwendet werden.
  • • bei Hausungsverfahren für Module, SAW- und MEMS, die auf einer flächigen Druckausübung basieren (so genanntes „Embedded Packaging”) eingesetzt werden.
In particular, the invention
  • In the case of transfer molding in which, for example, a ceramic panel equipped with electronic components (eg LTCC ceramic panel) is to be poured over at about 100 bar and at 175 ° C. with a highly filled epoxy resin on one side.
  • • used in chip potting (glop-top lamination), especially in CSSP3 potting, where an epoxy resin film is pressed onto SAW chips on a ceramic panel (HTCC).
  • • used in wafer bonding for wafer-level packaging.
  • • when applying components to a pressure distribution monitoring panel.
  • • used in force monitoring when adapting components to test equipment for final electrical or acoustic inspection.
  • • in building procedures for modules, SAW and MEMS, which are based on a two-dimensional pressure application (so-called "embedded packaging") are used.

Weiterhin ist die Erfindung für eine Vielzahl von Prozessen einsetzbar, bei denen ein Druck auf einen flächigen Körper ausgeübt wird (der Druck kann beispielsweise hydrostatisch durch Flüssigkeiten oder auch uniaxial durch Pressen oder Walzen erzeugt werden).Farther is the invention for a variety of processes can be used which put pressure on one flat body exercised (For example, the pressure can be hydrostatically due to liquids or uniaxially produced by pressing or rolling).

Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren weist die vorliegende Erfindung eine Reihe wesentlicher Vorteile auf:

  • • Der Einsatz von bewegten Teilen ist nicht notwendig, es kommt nicht zum Verschmutzen von Fassungen, Werkzeugoberflächen werden nicht verletzt bzw. beschädigt und dabei insbesondere auch keine Abdruckstellen auf den Formteilen erzeugt (diese Vorteile sind insbesondere gegenüber punktuell in den Hohlraum ragenden, klassischen Hochtemperatur-Druckmesssensoren gegeben).
  • • Die Messung erfolgt an vielen Stellen über die Fläche verteilt und nicht nur punktuell (Bestimmung einer Druckverteilung). Dies ist insbesondere gegenüber klassischen piezo-basierten Sensoren von Vorteil.
  • • Die erfindungsgemäßen Sensoren lassen sich mit geringen Bautiefen, beispielsweise mit Bautiefen von bis zu unter 1 Millimeter (Sensordicke senkrecht zur Sensorfläche) herstellen.
  • • Das HDA kann relativ einfach an bestehende Formwerkzeuge angepasst werden (die sensitive Sensorfläche kann zurecht geschnitten werden und daher in Größe und Form an das Formwerkzeug angepasst werden; wie vorbeschrieben sind auch Wölbungen realisierbar). Eine Überarbeitung des Werkzeugs oder das Herstellen neuer Formplatten ist daher nicht erforderlich.
  • • Mit der Erfindung kann die Messung auf der Unterseite von Paneln erfolgen, indem das HDA zwischen Panel (dass dann zum Beispiel mit Epoxidharz übergossen wird) und Bodenfläche des Formwerkzeugs eingelegt wird.
  • • Gegenüber piezo-elektrischen Druckmessfolien hat die vorliegende Erfindung insbesondere den Vorteil, dass die Messung bei deutlich höheren Temperaturen erfolgen kann. Anstelle der Temperaturgrenze der Piezofolien (die aus physikalischen Gründen bei etwa 70°C liegt) können mit einem HDA (bei dem letztlich der Kleber bzw. das Lot die Temperaturgrenze definiert) z. B. beim Einsatz von Hartloten Temperaturen von 500°C und mehr erreicht werden.
  • • Werden Lichtleitfasern entsprechend geringen Durchmessers (z. B.: 100 μm) eingesetzt, können die einzelnen Messpunkte bzw. Faser-Bragg-Gitter sehr dicht nebeneinander gelegt werden. Pro Quadratzentimeter Sensorfläche lassen sich somit beispielsweise einige Dutzend Messpunkte realisieren. Auch hinsichtlich dieses Aspekts ist die vorliegende Erfindung somit gegenüber piezoelektrischen Druckmessfolien von Vorteil.
  • • Gegenüber handelsüblichen Farbfolien weist die vorliegende Erfindung darüber hinaus den Vorteil auf, dass die Messung sowohl bei hoher Temperatur als auch online erfolgen kann (Farbfolien erlauben nur nach dem Prozess eine Begutachtung der Druckverteilung; die Farbfolien haben darüber hinaus auch keine ausreichende Temperaturbeständigkeit um beispielsweise beim transfer molding eingesetzt werden zu können).
  • • Der Sensor wird beim Messen nicht zerstört und kann somit wieder verwendet werden, eignet sich somit insbesondere für Fertigungsüberwachungen.
  • • Durch die rein optische Messaufnahme ist der Sensor unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen (das kann beispielsweise bei der Drucküberwachung von Formungsprozessen für Magnete, die beim Formen gleichzeitig magnetisiert werden von Vorteil sein).
Compared to the methods known from the prior art, the present invention has a number of significant advantages:
  • • The use of moving parts is not necessary, there is no fouling of sockets, tool surfaces are not injured or damaged and in particular also no pressure marks on the moldings produced (these advantages are especially against punctually protruding into the cavity, classic high-temperature Given pressure measuring sensors).
  • • The measurement is distributed over the area in many places and not just at points (determination of a pressure distribution). This is particularly advantageous over classical piezo-based sensors.
  • The sensors according to the invention can be produced with small overall depths, for example with overall depths of up to less than 1 millimeter (sensor thickness perpendicular to the sensor surface).
  • • The HDA can be easily adapted to existing molds (the sensitive ones) Sensor surface can be cut to size and therefore adapted in size and shape to the mold; as described above also buckling can be realized). A revision of the tool or the production of new mold plates is therefore not required.
  • With the invention, the measurement can be made on the underside of panels by placing the HDA between the panel (which is then doused, for example, with epoxy resin) and the bottom surface of the mold.
  • Compared with piezoelectric pressure measuring films, the present invention has the particular advantage that the measurement can be carried out at significantly higher temperatures. Instead of the temperature limit of the piezo films (which is about 70 ° C for physical reasons) can with an HDA (in which ultimately the adhesive or the solder defines the temperature limit) z. B. when using brazing temperatures of 500 ° C and more can be achieved.
  • • If optical fibers with correspondingly small diameters (eg: 100 μm) are used, the individual measuring points or fiber Bragg gratings can be placed very close together. For example, a few dozen measuring points can be realized per square centimeter of sensor surface. Also with regard to this aspect, the present invention is thus advantageous over piezoelectric pressure measuring films.
  • Compared to commercially available color foils, the present invention also has the advantage that the measurement can be carried out both at high temperature and online (color foils allow an evaluation of the pressure distribution only after the process; moreover, the color foils do not have sufficient temperature resistance, for example in the case of transfer molding can be used).
  • • The sensor is not destroyed during measurement and can therefore be reused, making it particularly suitable for production monitoring.
  • • Due to the purely optical measurement recording, the sensor is insensitive to electromagnetic interference (this can be advantageous, for example, in the pressure monitoring of shaping processes for magnets that are simultaneously magnetized during molding).

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung nun anhand einiger Ausführungsbeispiele beschrieben:following The present invention will now be described with reference to some embodiments described:

Es zeigen:It demonstrate:

1a) einen ersten flächigen Hochtemperatur-Drucksensor gemäß der vorliegenden Erfindung im Querschnitt. 1a ) a first high-pressure area pressure sensor according to the present invention in cross-section.

1b) einen zweiten erfindungsgemäßen Sensor im Querschnitt. 1b ) a second sensor according to the invention in cross section.

2a) bis 2c) drei weitere Beispiele für erfindungsgemäße Sensoren in Aufsicht. 2a ) to 2c ) three further examples of sensors according to the invention in supervision.

3) ein Anwendungsbeispiel für den Einsatz eines erfindungsgemäßen Sensors im Bereich des Spritzpressens (transfer molding). 3 ) An application example for the use of a sensor according to the invention in the field of transfer molding (transfer molding).

1a) zeigt im Querschnitt senkrecht durch die Sensorfläche S ein einfaches Beispiel für einen erfindungsgemäßen flächigen Hochtemperatur-Drucksensor. Zwischen einer oberen Deckfolie aus Kupfer 1 und einer unteren Deckfolie 2 aus Kupfer sind in einer Epoxidharz-Klebeschicht 5 mehrere einzelne Lichtleitfasern 3a bis 3c eingebettet. Diese Fasern 3a bis 3c verlaufen in der Sensorfläche S parallel zueinander und beabstandet voneinander in Form von geraden Fasern. 1a ) shows in cross-section perpendicular through the sensor surface S a simple example of a flat high temperature pressure sensor according to the invention. Between an upper cover sheet of copper 1 and a lower cover sheet 2 made of copper are in an epoxy resin adhesive layer 5 several individual optical fibers 3a to 3c embedded. These fibers 3a to 3c extend in the sensor surface S parallel to each other and spaced from each other in the form of straight fibers.

Die einzelnen Lichtleitfasern 3a bis 3c sind hier als Monomode-Fasern aus Glas ausgebildet.The individual optical fibers 3a to 3c are designed here as single-mode fibers made of glass.

Die Ausdehnung (Dicke) des gezeigten Sensors senkrecht zur Sensorfläche S beträgt hier etwa 1 Millimeter. Die Dicke der beiden Kupferfolien beträgt jeweils 0.45 mm, die Dicke der zwischen den beiden Deckschichten 1, 2 angeordneten Kleberschicht 5 beträgt 0.1 mm. Da der Faserdurchmesser hier der Dicke der Kleberschicht 5 entspricht, weisen die einzelnen, beabstandet voneinander angeordneten Fasern 3a bis 3c einen Durchmesser von 0.1 mm auf.The extent (thickness) of the sensor shown perpendicular to the sensor surface S is here about 1 millimeter. The thickness of the two copper foils is respectively 0.45 mm, the thickness of the two cover layers 1 . 2 arranged adhesive layer 5 is 0.1 mm. Since the fiber diameter here the thickness of the adhesive layer 5 corresponds, have the individual, spaced apart fibers 3a to 3c a diameter of 0.1 mm.

Wie vorbeschrieben kann nun in die einzelnen Fasern 3a bis 3c die jeweils mit mehreren einzelnen Faser-Bragg-Gittern 4 versehen sind (hier nicht gezeigt) weißes Licht eingekoppelt werden und die spektralen Anteile dieses Lichtes, die an den einzelnen Faser-Bragg-Gitter reflektiert werden, können ausgekoppelt und ausgewertet werden. Die hierzu verwendeten Einheiten sind ebenfalls nicht gezeigt.As described above can now in the individual fibers 3a to 3c each with several individual fiber Bragg gratings 4 are provided (not shown here) white light are coupled and the spectral components of this light, which are reflected at the individual fiber Bragg grating, can be coupled out and evaluated. The units used for this purpose are also not shown.

1b) zeigt einen weiteren erfindungsgemäßen flächigen Hochtemperatur-Drucksensor im Querschnitt senkrecht zur Sensorfläche S. Dieser Sensor ist grundsätzlich wie der in 1a) gezeigte Sensor aufgebaut, so dass nachfolgend nur die Unterschiede beschrieben werden. 1b ) shows another surface high temperature pressure sensor according to the invention in cross section perpendicular to the sensor surface S. This sensor is basically like the in 1a ), so that only the differences will be described below.

Sowohl die obere Deckfolie 1 als auch die untere Deckfolie 2 weist auf ihrer der Klebeschicht 5 mit den Lichtleitfasern 3a bis 3c zugewandten Oberfläche eine Mehrzahl von beabstandet zueinander angeordneten, parallel voneinander verlaufenden Vertiefungen 8 in Form von geradlinigen Rillen auf. In diese Rillen 8 sind die einzelnen Lichtleitfasern 3 eingelegt.Both the upper cover sheet 1 as well as the lower cover sheet 2 points to her the adhesive layer 5 with the optical fibers 3a to 3c facing surface a plurality of spaced apart, mutually parallel depressions 8th in the form of rectilinear grooves. In these grooves 8th are the individual optical fibers 3 inserted.

Anstelle der Verwendung eines Epoxidharzes 5 (Kleberschicht) ist die Verbindung der oberen Deckfolie 1 und der unteren Deckfolie 2 sowie die Einbettung der Lichtleitfasern 3 hier mittels eines Hartlots 6 realisiert. Dieses Lot wurde galvanisch auf die Deckfolien 1, 2 aufgebracht.Instead of using an epoxy resin 5 (Adhesive layer) is the compound of the upper cover sheet 1 and the lower cover sheet 2 as well as the embedding of the optical fibers 3 here by means of a braze 6 realized. This solder was galvanized on the cover sheets 1 . 2 applied.

Da die Deckfolien hier somit verlötet sind, wurden die Lichtleitfasern zuvor mit einer Metallumhüllung 7 versehen.Since the cover films are thus soldered here, the optical fibers were previously covered with a metal sheath 7 Mistake.

Aufgrund der Rillen 8 ist die Dicke des Lots 6 hier geringer als der Durchmesser der Lichtleitfasern 3 inklusive ihrer Umhüllung 7.Because of the grooves 8th is the thickness of the solder 6 here smaller than the diameter of the optical fibers 3 including their wrapping 7 ,

In beiden dargestellten Fällen der 1a) und 1b) besteht der erfindungsgemäße Sensor somit aus insgesamt drei angrenzend aneinander angeordneten Einzelschichten: der unteren Deckschicht 2, der daran angrenzenden Kleber- bzw. Lotschicht 5, 6 mit den darin eingebetteten Lichtleitfasern 3 sowie der daran angrenzenden oberen Deckschicht 1. Wie bereits vorbeschrieben ist es jedoch auch möglich, weitere Zwi schenschichten, insbesondere Kupfer-Zwischenschichten, zwischen der oberen und der unteren Deckschicht bzw. der oberen Deckschicht und der Kleber- bzw. Lotschicht 5, 6 oder der unteren Deckschicht 2 und der Kleber- bzw. Lotschicht 5 auszubilden.In both cases shown the 1a ) and 1b ), the sensor according to the invention thus consists of a total of three individual layers arranged adjacent to one another: the lower cover layer 2 , the adjacent adhesive or solder layer 5 . 6 with the optical fibers embedded therein 3 as well as the adjoining upper cover layer 1 , However, as already described above, it is also possible for further inter mediate layers, in particular copper intermediate layers, between the upper and the lower cover layer or the upper cover layer and the adhesive or solder layer 5 . 6 or the lower cover layer 2 and the adhesive or solder layer 5 train.

2a) bis 2c) zeigt nun drei verschiedene Beispiele für weitere erfindungsgemäße Sensorkonfigurationen in Aufsicht (senkrecht zur Sensorfläche S) auf die untere Deckschicht 2 (die obere Deckschicht 1 ist in dieser Ansicht entfernt). In jedem dieser drei Fälle ist die Sensorgrundfläche S quadratisch und die Sensoren besitzen eine Größe von 10 cm × 10 cm. 2a ) to 2c ) now shows three different examples of further sensor configurations according to the invention in plan view (perpendicular to the sensor surface S) on the lower cover layer 2 (the upper cover layer 1 is removed in this view). In each of these three cases, the sensor footprint S is square and the sensors have a size of 10 cm × 10 cm.

2a) zeigt einen Fall, bei dem insgesamt zwölf einzelne Lichtleitfasern 3a bis 3l parallel zueinander und beabstandet voneinander und die Sensorgrundfläche von 10 cm × 10 cm nahezu abdeckend angeordnet sind. Jede einzelne dieser Lichtleitfasern 3 weist eine Mehrzahl von (hier: fünf) einzelnen Faser-Bragg-Gittern 4-1 bis 4-5 auf. Die einzelnen Faser-Bragg-Gitter 4 direkt benachbarter Lichtleitfasern 3 sind hierbei jeweils um einen halben Gitterabstand versetzt zueinander angeordnet (unter Gitterabstand wird hierbei der Abstand zweier unmittelbar benachbarter Faser-Bragg-Gitter ein und derselben Lichtleitfaser verstanden). Der Gitterabstand beträgt im vorliegenden Fall etwa zwei Zentimeter. 2a ) shows a case where a total of twelve individual optical fibers 3a to 3l parallel to each other and spaced from each other and the sensor base of 10 cm × 10 cm are arranged almost covering. Every single one of these optical fibers 3 has a plurality of (here: five) individual fiber Bragg gratings 4-1 to 4-5 on. The single fiber Bragg grating 4 directly adjacent optical fibers 3 In this case, each offset by half a grid spacing from each other (in this case, the distance between two immediately adjacent fiber Bragg grating one and the same optical fiber understood by lattice spacing). The grid spacing in the present case is about two centimeters.

Aufgrund der vorbeschriebenen Anordnung ergibt sich somit näherungsweise ein regelmäßiges, zweidimensionales Gitter von einzelnen Sensorpunkten (Faser-Bragg-Gitter) das die Sensorfläche S überzieht.by virtue of the above-described arrangement thus results approximately a regular, two-dimensional Grid of individual sensor points (fiber Bragg grating) which covers the sensor surface S.

Wie 2b) zeigt, kann ein solches näherungsweise regelmäßiges, die Sensorfläche S abdeckendes Array von Sensorpunkten auch dadurch realisiert werden, dass eine einzelne, lange Lichtleitfaser 3 spiralförmig vom Außenumfang der Sensorfläche bis hin zum Zentrum der Sensorfläche verlaufend zwischen die beiden Deckfolien 1, 2 eingebettet wird. Die einzelnen Faser-Bragg-Gitter 4a, 4b, ... sind dann in regelmäßigen Abständen (hier: ca. 2 cm) in diese einzelne Lichtleitfaser 3 eingearbeitet. Im vorliegenden Fall wurde die Einzelfaser 3 mit insgesamt neun Wicklungen von der Peripherie der Sensorfläche S hin zum Zentrum geführt. Die Anzahl der eingebrachten Faser-Bragg-Gitter 4 beträgt hier ca. siebzig.As 2 B ), such an approximately regular array of sensor points covering the sensor surface S can also be realized by using a single, long optical fiber 3 spiraling from the outer periphery of the sensor surface to the center of the sensor surface extending between the two cover sheets 1 . 2 is embedded. The single fiber Bragg grating 4a . 4b , ... are then in regular intervals (here: about 2 cm) in this single optical fiber 3 incorporated. In the present case, the single fiber 3 with a total of nine windings led from the periphery of the sensor surface S towards the center. The number of introduced fiber Bragg gratings 4 here is about seventy.

2c) zeigt nun ein Beispiel, wie ein entsprechender Abdeckungsgrad der Sensorfläche mit einem nahezu regelmäßigen zweidimensionalen Array aus einzelnen Faser-Bragg-Gittern 4 dadurch erreicht wird, dass eine einzelne, lange Lichtleitfaser 3 mäanderförmig in der Sensorfläche S geführt wird. 2c ) now shows an example of how a corresponding degree of coverage of the sensor surface with a nearly regular two-dimensional array of individual fiber Bragg gratings 4 achieved by having a single, long optical fiber 3 meandering in the sensor surface S is performed.

In 2b) und 2c) ist darüber hinaus jeweils eine Vorrichtung 10 gezeigt, die an ein Ende (in 2b) das periphere Ende) der Lichtleitfaser 3 angeschlossen ist. Diese Vorrichtung 10 dient zum einen dem Einkoppeln von weißem Licht in die Lichtleitfaser 3 und zum anderen wie vorbeschrieben auch zum Auskoppeln der einzelnen an den Faser-Bragg-Gittern 4 reflektierten Lichtanteile und zum Auswerten dieser Lichtanteile bezüglich der jeweiligen Intensitäten.In 2 B ) and 2c ) is in each case a device 10 shown at one end (in 2 B ) the peripheral end) of the optical fiber 3 connected. This device 10 serves on the one hand the coupling of white light into the optical fiber 3 and on the other hand as described above also for decoupling of the individual to the fiber Bragg gratings 4 reflected light components and to evaluate these light components with respect to the respective intensities.

Da wie vorbeschrieben in den in 2 gezeigten Fällen die einzelnen Faser-Bragg-Gitter 4 jeweils leicht gegeneinander versetzte Mittenwellenlängen aufweisen, kann mit den gezeigten Sensorarrays die Druckverteilung in der Sensorfläche S bestimmt werden.As described in the in 2 Cases shown the individual fiber Bragg gratings 4 each have slightly offset from each other center wavelengths, the pressure distribution in the sensor surface S can be determined with the sensor arrays shown.

3 zeigt nun ein Beispiel für den Einsatz eines erfindungsgemäßen Hochtemperatur-Drucksensors 1 bis 5 oder 1 bis 8 im Gereicht des Spritzpressens (transfer molding). 3 now shows an example of the use of a high-temperature pressure sensor according to the invention 1 to 5 or 1 to 8th in the scope of transfer molding.

Die Figur zeigt im Querschnitt ein schließbares Formwerkzeug 9, das aus einem oberen Werkzeugteil 9a und einem unteren Werkzeugteil 9b besteht. Im unteren Werkzeugteil 9b ist als wannenförmige Kavität ein Formnest 11 ausgebildet. Am Boden dieser Kavität 11 ist der erfindungsgemäße Sensor 1 bis 5 so eingelassen, dass der Sensor 1 bis 5 nicht nur den Boden der Kavität 11 vollständig bedeckt, sondern auch über den Außenumfang der Kavität 11 überlappt. Dies vermeidet Spalte zwischen den Wänden der Kavität und dem Außenumfang des Sensors 1 bis 5, die beim nachfolgend beschriebenen Ausgießen der Kavität zu unerwünschten Graten führen würden.The figure shows in cross section a closable mold 9 that comes from an upper tool part 9a and a lower tool part 9b consists. In the lower part of the tool 9b is a mold cavity as a trough-shaped cavity 11 educated. At the bottom of this cavity 11 is the sensor according to the invention 1 to 5 so embedded that the sensor 1 to 5 not just the bottom of the cavity 11 completely covered, but also over the outer periphery of the cavity 11 overlaps. This avoids gaps between the walls of the cavity and the outer periphery of the sensor 1 to 5 which would lead to unwanted burrs during the pouring out of the cavity described below.

Parallel zur Sensorfläche S ist oberhalb des Sensors 1 bis 5 bzw. auf diesem in der Kavität 11 ein mit mehreren elektronischen Bauteilen B bestücktes Keramikpanel K angeordnet (die Bauteile B befinden sich dabei auf der dem Sensor 1 bis 5 gegenüberliegenden Oberfläche des Keramikpanels K).Parallel to the sensor surface S is above the sensor 1 to 5 or on this in the cavity 11 arranged with a plurality of electronic components B ceramic panel K arranged (the components B are on the sensor 1 to 5 opposite surface of the ceramic panel K).

Im gezeigten Zustand ist das Formwerkzeug 9 geschlossen: Somit besteht die einzige Verbindung zur Kavität 11 über den senkrecht zur Sensorfläche S im oberen Formteil 9a verlaufenden Eingusskanal 12. Dieser steht an seinem oberen Ende (das untere Ende mündet in die Kavität 11) in Verbindung mit einem als Kavität im oberen Formwerkzeug 9a ausgebildeten Transfer gefäß 13a, welches mit Epoxidharz 13b in flüssiger Form gefüllt ist (der flüssige Zustand des Epoxidharzes wird durch nicht dargestellte Heizelemente sichergestellt).In the state shown is the mold 9 closed: Thus, the only connection to the cavity 11 over the perpendicular to the sensor surface S in the upper mold part 9a running sprue 12 , This is at its upper end (the lower end opens into the cavity 11 ) in conjunction with a cavity in the upper mold 9a trained transfer vessel 13a , which with epoxy resin 13b is filled in liquid form (the liquid state of the epoxy resin is ensured by heating elements, not shown).

Wird nun von oben ein Druckelement 14a, das an seiner Unterseite einen formschlüssig in das Transfergefäß 13a eingreifenden Stempel 14b aufweist, in das Transfergefäß 13a gedrückt 15, so wird das flüssige Epoxidharz 13b durch den Kanal 12 in die Kavität 11 gepresst, wodurch die Oberseite des Keramikpanels K, also die Bauelemente B in Epoxidharz eingegossen werden.Will now from above a pressure element 14a , which on its underside a form-fitting in the transfer vessel 13a engaging stamp 14b has, in the transfer vessel 13a depressed 15 so becomes the liquid epoxy resin 13b through the channel 12 into the cavity 11 pressed, whereby the top of the ceramic panel K, so the components B are poured into epoxy resin.

Während dieses Eingießprozesses kann mit dem erfindungsgemäßen Sensor 1 bis 5 mithilfe der an im angeschlossenen Einkoppel-, Auskoppel- und Auswerteeinheit 10 wie vorbeschrieben die Druckverteilung in der Sensorfläche S, also in der Ebene des Keramikpanels K überwacht und der Transferprozess ggf. entsprechend angepasst bzw. eingeregelt werden.During this Eingießprozesses can with the sensor according to the invention 1 to 5 using the on in the connected infeed, decoupling and evaluation unit 10 As described above, the pressure distribution in the sensor surface S, ie in the plane of the ceramic panel K, is monitored and, if necessary, the transfer process is adapted or adjusted accordingly.

Claims (21)

Flächiger Hochtemperatur-Drucksensor zur Bestimmung einer Druckverteilung in der Sensorfläche (S) aufweisend eine obere Deckschicht (1), eine untere Deckschicht (2) und mindestens eine zwischen der oberen und der unteren Deckschicht eingebettete und/oder einlaminierte, mindestens ein Faser-Bragg-Gitter (4) aufweisende Lichtleitfaser (3).Flat high-temperature pressure sensor for determining a pressure distribution in the sensor surface (S) comprising an upper cover layer ( 1 ), a lower cover layer ( 2 ) and at least one embedded and / or laminated between the upper and the lower cover layer, at least one fiber Bragg grating ( 4 ) having optical fiber ( 3 ). Flächiger Hochtemperatur-Drucksensor nach dem vorhergehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass mehrere einzelne Lichtleitfasern (3a, 3b, ...) in der Sensorfläche beabstandet voneinander verlaufend und bevorzugt auch parallel zueinander verlaufend zwischen der oberen und der unteren Deckschicht eingebettet und/oder einlaminiert sind, wobei mindestens zwei, bevorzugt alle dieser Lichtleitfasern jeweils mindestens ein, bevorzugt jeweils mehrere Faser-Bragg-Gitter (4-1, 4-2, ...) aufweisen.Flat high-temperature pressure sensor according to the preceding claim, characterized in that a plurality of individual optical fibers ( 3a . 3b , ...) in the sensor surface spaced from one another and preferably also parallel to each other embedded between the upper and the lower cover layer and / or laminated, wherein at least two, preferably all of these optical fibers in each case at least one, preferably in each case more fiber Bragg Grid (grid) 4-1 . 4-2 , ...) exhibit. Flächiger Hochtemperatur-Drucksensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine mehrere Faser-Bragg-Gitter (4a, 4b, ...) aufweisende Lichtleitfaser (3) die Sensorfläche zumindest abschnittsweise abdeckend zwischen der oberen und der unteren Deckschicht eingebettet ist.Flat high-temperature pressure sensor according to one of the preceding claims, characterized in that at least one plurality of fiber Bragg gratings ( 4a . 4b , ...) having optical fiber ( 3 ) the sensor surface is embedded at least partially covering between the upper and the lower cover layer. Flächiger Hochtemperatur-Drucksensor nach dem vorhergehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass die mehrere Faser-Bragg-Gitter (4a, 4b, ...) aufweisende Lichtleitfaser (3) in der Sensorfläche spiralförmig oder mäanderförmig verläuft.Flat high-temperature pressure sensor according to the preceding claim, characterized in that the plurality of fiber Bragg gratings ( 4a . 4b , ...) having optical fiber ( 3 ) runs in the sensor surface spiral or meandering. Flächiger Hochtemperatur-Drucksensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch mehrere in der oder den Lichtleitfaser(n) ausgebildete Faser-Bragg-Gitter mit jeweils unterschiedlichen Mittenwellenlängen, wobei bevorzugt alle Faser-Bragg-Gitter des flächigen Hochtemperatur-Drucksensors unterschiedliche Mittenwellenlängen aufweisen.flat High-temperature pressure sensor according to one of the preceding claims by a plurality of fiber Bragg gratings formed in the optical fiber (s) each with different center wavelengths, preferably all Fibrous Bragg lattice of the plane High-temperature pressure sensor have different center wavelengths. Flächiger Hochtemperatur-Drucksensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch mehrere in der oder den Lichtleitfaser(n) ausgebildete Faser-Bragg-Gitter, wobei die Faser-Bragg-Gitter in Form eines zweidimensionalen Arrays in der Sensorfläche (S) verteilt sind.flat High-temperature pressure sensor according to one of the preceding claims by a plurality of fiber Bragg gratings formed in the optical fiber (s), the fiber Bragg gratings in the form of a two-dimensional array in the sensor surface (S) are distributed. Flächiger Hochtemperatur-Drucksensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die obere und/oder die untere Deckschicht als Folie, insbesondere als Metallfolie, insbesondere als Metallfolie mit einer Wärmeleitfähigkeit von mindestens 200 W/(mK), bevorzugt von mindestens 300 W/(mK) und/oder als Kupferfolie ausgebildet ist.flat High-temperature pressure sensor according to one of the preceding claims characterized in that the upper and / or the lower cover layer as Film, in particular as a metal foil, in particular as a metal foil with a thermal conductivity of at least 200 W / (mK), preferably of at least 300 W / (mK) and / or is designed as a copper foil. Flächiger Hochtemperatur-Drucksensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der mindestens ein Faser-Bragg-Gitter (4) aufweisenden Lichtleitfasern (3) in einem temperaturbeständigen Kleber (5), insbesondere in einem epoxidharzbasierten Kleber, in einem polyimidbasierten Kleber und/oder in einem Silikonkleber, oder in einem temperaturbeständigen Lot (6) zwischen der oberen und der unteren Deckschicht eingebettet ist, wobei der Kleber oder das Lot bevorzugt bis mindestens 200°C, bevorzugt bis mindestens 300°C, bevorzugt bis mindestens 400°C oder bevorzugt bis mindestens 500°C temperaturbeständig ist.Flat high-temperature pressure sensor according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the at least one fiber Bragg grating ( 4 ) having optical fibers ( 3 ) in a temperature-resistant adhesive ( 5 ), in particular in an epoxy resin-based adhesive, in a polyimide-based adhesive and / or in a silicone adhesive, or in a temperature-resistant solder ( 6 ) is embedded between the upper and the lower cover layer, wherein the adhesive or the solder is preferably temperature-resistant to at least 200 ° C, preferably to at least 300 ° C, preferably to at least 400 ° C or preferably to at least 500 ° C. Flächiger Hochtemperatur-Drucksensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die obere und/oder die untere Deckfolie auf ihrer der oder den eingebetteten Lichtleitfaser(n) (3) zugewandten Oberfläche mindestens eine Vertiefung (8), bevorzugt mindestens eine rillenförmige Vertiefung aufweist, in die die Lichtleitfaser(n) (3) eingebettet ist/sind.Flat high-temperature pressure sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the upper and / or the lower cover sheet on its or the embedded optical fiber (s) ( 3 ) facing surface at least one recess ( 8th ), preferably at least one groove shaped recess into which the optical fiber (s) ( 3 ) is / are embedded. Flächiger Hochtemperatur-Drucksensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der oberen und der unteren Deckschicht mindestens eine Zwischenlage, insbesondere eine Kupfer aufweisende oder daraus bestehende Zwischenlage ausgebildet ist.flat High-temperature pressure sensor according to one of the preceding claims characterized in that between the upper and the lower cover layer at least one intermediate layer, in particular a copper having or existing intermediate layer is formed. Flächiger Hochtemperatur-Drucksensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch eine Lichteinkoppelvorrichtung (10) mit der Licht in mindestens eine der Lichtleitfasern (3) einkoppelbar ist und/oder durch eine Lichtauskoppel- und Auswertevorrichtung (10) mit der an mindestens einem der Faser-Bragg-Gitter (4) reflektiertes Licht aus mindestens einer der Lichtleitfasern (3) auskoppelbar und auswertbar ist.Flat high-temperature pressure sensor according to one of the preceding claims characterized by a Lichteinkoppelvorrichtung ( 10 ) with the light in at least one of the optical fibers ( 3 ) can be coupled and / or by a Lichtauskoppel- and evaluation device ( 10 ) with the at least one of the fiber Bragg gratings ( 4 ) reflected light from at least one of the optical fibers ( 3 ) can be decoupled and evaluated. Flächiger Hochtemperatur-Drucksensor nach dem vorhergehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtauskoppel- und Auswertevorrichtung ausgebildet ist zum Auswerten der Wellenlänge und/oder der Laufzeit des reflektierten Lichts, insbesondere zum Bestimmen von Intensitäten von unterschiedlichen reflektierten Wellenlängen im reflektierten Lichtspektrum und/oder zum Bestim men von Laufzeitunterschieden von reflektierten Lichtimpulsen.flat High-temperature pressure sensor according to the preceding claim characterized in that the Lichtauskoppel- and evaluation device is designed to evaluate the wavelength and / or the duration of the reflected light, in particular for determining intensities of different reflected wavelengths in the reflected light spectrum and / or for determining runtime differences of reflected light pulses. Flächiger Hochtemperatur-Drucksensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Lichtleitfasern (3) eine Glasfaser ist, metallbeschichtet (7) ist und/oder mit einem Polymer-Schutzmantel umhüllt ist.Flat high-temperature pressure sensor according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the optical fibers ( 3 ) is a glass fiber, metal coated ( 7 ) and / or is coated with a polymer protective sheath. Flächiger Hochtemperatur-Drucksensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die obere und die untere Deckschicht samt der dazwischen eingebetteten Lichtleitfaser(n), also die Sensorfläche (S), als Ebene oder als gewölbte Fläche ausgebildet ist.flat High-temperature pressure sensor according to one of the preceding claims characterized in that the upper and the lower cover layer together with the interposed embedded optical fiber (s), so the sensor surface (S), as plain or as arched area is trained. Druckmessverfahren zur Bestimmung einer Druckverteilung in einer Fläche (S) bei dem auf die obere und/oder die untere Deckschicht eines flächigen Hochtemperatur-Drucksensors mit mindestens einer ein Faser-Bragg-Gitter (4) aufweisenden, zwischen der oberen Deckschicht (1) und der unteren Deckschicht (2) eingebetteten und/oder einlaminierten Lichtleitfaser (3) zumindest abschnittsweise ein Druck ausgeübt wird, Licht, insbesondere weißes Licht, in die mindestens eine Lichtleitfaser (3) eingekoppelt wird, und an dem mindestens einen Faser-Bragg-Gitter (4) reflektiertes Licht aus der mindestens einen Lichtleitfaser (3) ausgekoppelt und ausgewertet wird.Pressure measuring method for determining a pressure distribution in a surface (S) in which the upper and / or the lower cover layer of a flat high-temperature pressure sensor having at least one fiber Bragg grating ( 4 ), between the upper cover layer ( 1 ) and the lower cover layer ( 2 ) embedded and / or laminated optical fiber ( 3 ) at least in sections a pressure is exerted, light, in particular white light, into the at least one optical fiber ( 3 ) and to the at least one fiber Bragg grating ( 4 ) reflected light from the at least one optical fiber ( 3 ) is decoupled and evaluated. Druckmessverfahren nach dem vorhergehenden Verfahrensanspruch dadurch gekennzeichnet, dass der Druck auf einen flächigen Hochtemperatur-Drucksensor nach einem der vorherigen Sensoransprüche 2 bis 14 ausgeübt wird.Pressure measuring method according to the preceding method claim characterized in that the pressure on a flat high-temperature pressure sensor after one of the previous sensor claims 2 to 14 exercised becomes. Druckmessverfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das reflektierte Licht hinsichtlich seiner Wellenlänge und/oder seiner Laufzeit ausgewertet wird, wobei insbesondere Intensitäten von unterschiedlichen reflektierten Wellenlängen im reflektierten Lichtspektrum und/oder Laufzeitunterschiede von reflektierten Lichtimpulsen bestimmt werden.Pressure measuring method according to one of the preceding method claims characterized in that the reflected light in terms its wavelength and / or its duration is evaluated, in particular intensities of different reflected wavelengths in the reflected light spectrum and / or transit time differences of reflected light pulses become. Druckmessverfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der flächige Hochtemperatur-Drucksensor in ein schließbares Formwerkzeug (9), insbesondere in das Formnest (11) eines Spritzpress-Formwerkzeugs, eingelegt wird und dass der Druck nach Schließen des Formwerkzeugs ausgeübt wird.Pressure measuring method according to one of the preceding claims characterized in that the flat high-temperature pressure sensor in a closable mold ( 9 ), in particular into the mold nest ( 11 ) of a transfer molding die, and that the pressure is applied after closing the die. Druckmessverfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der flächige Hochtemperatur-Drucksensor auf einer Druckwalze einer Druckmaschine befestigt wird.Pressure measuring method according to one of the preceding method claims characterized in that the flat high-temperature pressure sensor is mounted on a pressure roller of a printing press. Verwendung eines flächigen Hochtemperatur-Drucksensors oder eines Druckmessverfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Überwachung einer Druckverteilung bei Prozessen, bei denen bei hoher Temperatur ein möglichst gleichmäßiger Druck auf ein Objekt, insbesondere ein flächiges Objekt, ausgeübt werden muss.Use of a flat high-temperature pressure sensor or a pressure measuring method according to any one of the preceding claims for monitoring a pressure distribution in processes where at high temperature one possible even pressure on an object, in particular a flat object, be exercised got to. Verwendung nach dem vorhergehenden Anspruch beim Spritzpressen, beim Spritzgießen, beim Chip-Verguss, beim Waferbonden, beim Aufbringen von Bauelementen auf ein Panel, bei der Kraftüberwachung beim Adaptieren von Bauelementen an Testeinrichtungen zur Endkontrolle von Bauelementen oder bei Hausungsverfahren für Bauelemente, die auf einer flächigen Druckausübung basieren.Use according to the preceding claim Transfer molding, injection molding, in chip casting, in wafer bonding, when applying components to a panel, in force monitoring when adapting components to test equipment for final inspection of building elements or in building procedures for building components on one flat exerting pressure based.
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