Long-Term Mechanical Reliability of Ceramic Thick-Film Circuits and Mechanical Sensors Under Static Load

AbstractIn this work, we study the long-term static fatigue (constant load, room temperature, ∼100% humidity) performance of ceramic thick-film circuits, as a function of substrate and thick-film compositions, comparing standard 96% alumina with high-strength zirconia-toughened alumina (ZTA). Blank ZTA exhibits higher short-term strength and resistance to static fatigue than alumina. However, many thick-film compositions degrade the static fatigue behaviour, with ZTA being in general more affected. This implies that choice of thick-film materials is important for mechanical reliability

MilliNewton B – version Ba

Description des préséries / prototypes de production du capteur de force MilliNewton-Ba, avec bumps sur la poutre ; petite correction Ba' ; tests de sensibilité RF des amplificateurs

T0001 / MilliNewton force sensor / frequency bandwidth

This document gives an approximate calculation of the frequency bandwidth of the MilliNewton – and serves as a starting point for calculations on other cantilever-type sensors. The mechanical resonance frequencies of MilliNewton are high, due to the very small cantilever size. The working frequency is in fact limited by the electrical circuit at ca. 1 kHz (MilliNewton-A) or ca. 200 Hz (MilliNewton-B)

MilliNewton – Ajustement passif de l'embase version E

Ce document décrit l'ajustement passif de l'embase MilliNewton, version E, ainsi que les résultats obtenus sur 5 substrats, avant ajustement, après ajustement et après recuit ultérieur de stabilisation. La correction des défauts de l'embase D permet notamment la sérigraphie plus mince et avec des paramètres plus raisonnables de la composition résistive 100 kOhm ESL 3915. Le problème de sa grande variation en valeur subsiste, mais est maintenant sous contrôle. La diminution d'épaisseur de cette composition permet l'abaissement de la puissance de coupe, ce qui améliore la stabilité et la précision des 100 kOhm, mais aussi des résistances basées sur la composition 10 kOhm DP 2041, qui a de sérieux problèmes de stabilité si elle est ajustée à puissance trop élevée

Poutres MilliNewton – essai de rupture en flexion

Comparaison de la force de rupture des poutres MilliNewton en deux variantes: 1) conducteur Au fin ESL 8837G (classique), et 2) conducteur Ag:Pd ESL 9635B (pas idéal ; à remplacer par ESL 9562G). La force de rupture d'une nouvelle série de poutres MilliNewton, Bd, avec conducteurs en Ag:Pd ESL 9635G, a été testée et comparée avec celle de la version précédente, Bc, avec conducteurs en or fin. Les résistances mécaniques à court terme des deux séries de poutres sont comparables, avec une marge de sécurité par rapport à la force nominale d'un facteur supérieur à 3. Cependant, comme les compositions Ag:Pd fortement frittées telles que ESL 9635G ont un effet délétère sur la résistance à long terme (fatigue statique), il est recommandé d'utiliser une autre composition pour les conducteurs, plus riche en Ag, telle que Ag:Pd:Pt ESL 9562

Review of Bi2O3-based glasses for electronics and related applications

The present work critically reviews the scientific and patent literature on low-melting bismuth-based oxide glass frits in materials for electronics, sensors and related applications such as sealing glasses, solar cells, architectural and automotive glass, the main motivation being to replace lead-based materials by environmentally more benign ones. Due to similar glass-forming properties of Bi and Pb, Bi-based glasses are the closest "drop-in" alternative for lead-bearing formulations, and are therefore actually replacing them in many applications, helped also by previous experience with Bi-containing materials in thick-film technology and component metallisations. The outstanding issues are discussed, e.g. matching the lowest processing temperatures achieved by the classical lead-based glasses without sacrificing durability and stability, as well as stability vs. chemical reduction. Finally, consideration is also given to special "heavy" glasses (often containing Bi and Pb together) that are useful in fields such as optics, superconductors and nuclear technology, as well as to specific Bi2O3-containing crystalline compounds

Résistances DuPont 2041 sur Al2O3 [Ag] et diélectrique [DuPont 2041 resistors on Al2O3 [Ag] and dielectric]

Le coefficient en température à chaud (HTCR) de la pâte résistive 10 kΩ Du Pont 2041 a été étudié grossièrement sur 6 diélectriques: Heraeus GPA 98–029, Du Pont 5704, Du Pont QM42, ESL 4702, ESL 4903 et ESL 4913, déposés sur des substrats standard en alumine 96% et sur d'autres diélectriques (empilement), et avec ou sans couche d'argent enterrée (étude de l'effet de pile). Hormis ESL 4702 (forte baisse de HTCR) et Du Pont 5704 (légère hausse), les diélectriques étudiés ont peu d'effet sur HTCR. De plus, HTCR dépend très peu (max. env. ±20 ppm/K) de la présence d'une couche d'argent "enterré" sous 2 couches de diélectrique; ces diélectriques semblent donc résister à l'effet de pile entre Ag et Ag:Pd 3:1

Analyse de deux balances / pèse-personnes

Deux modèles de pèse-personne sont examinés, et leur fonctionnement développé. Il semble que le principe de mesure utilisé permettrait dans un cas une mesure de poids élevés avec un capteur de force unique mesurant une force beaucoup plus faible (effet de démultiplication). Dans l'autre cas, on observe que la force est mesurée par un élément en acier monolithique, sur lequel un pont de mesure en technologie des couches épaisses sur alumine a été collé