Kapazitive Sensoren von Micro-Epsilon, Ortenburg, sind für berührungslose Weg-, Abstands- und Positionsmessungen konzipiert und ermöglichen höchste Messgenauigkeit und Stabilität. Damit die Messergebnisse nicht durch Störeinflüsse beeinträchtigt werden, kommen spezielle Triaxialkabel […]
Für kapazitive Sensoren von Micro-Epsilon hat HEW-Kabel spezielle Triaxialkabel mit einer Bandierung aus einer hochleitfähigen PTFE-Folie entwickelt. (Foto: Chemours)
Kapazitive Sensoren von Micro-Epsilon, Ortenburg, sind für berührungslose Weg-, Abstands- und Positionsmessungen konzipiert und ermöglichen höchste Messgenauigkeit und Stabilität. Damit die Messergebnisse nicht durch Störeinflüsse beeinträchtigt werden, kommen spezielle Triaxialkabel von HEW-Kabel, Wipperfürth, zum Einsatz. Dank ihres Aufbaus und der Kombination zweier PTFE-Typen der Chemours Company, Wilmington (USA), besitzen diese Kabel sehr gute elektrische Eigenschaften, wie bspw. eine sehr geringe Rauschspannung. Damit tragen sie zur hohen Messgenauigkeit von bis zu 0,2 nm bei – ein Wert, der etwa dem Durchmesser eines Cäsium-Atoms entspricht. Typische Einsatzgebiete sind die Automatisierungsindustrie, speziell die Halbleitertechnologie bzw. die Fotolithografie.
Besonderes Merkmal dieser Kabel ist die Bandierung. HEW-Kabel hat dafür eigens eine hoch leitfähige PTFE-Folie entwickelt, da herkömmliche, auf dem Markt erhältliche Folien nicht die erforderliche Qualität in Verbindung mit hoher Leitfähigkeit besaßen. Als Basismaterial kommt Teflon 669N X von Chemours zum Einsatz. Entscheidend für die Wahl dieses Werkstoffs waren seine gute Compoundierbarkeit und Verarbeitbarkeit. Zudem verfügt der Werkstoff selbst bei hohen Anteilen an leitfähigen Additiven über gute mechanische Eigenschaften und lässt sich maschinell abisolieren.
Für die Isolation und die Mäntel verwendet HEW-Kabel den Fluorkunststoff Teflon FEP 100 X von Chemours, ein schmelzeextrudierbares Copolymer aus Tetrafluorethylen und Hexafluorpropylen. Das Material ist frei von Additiven, besitzt eine sehr hohe chemische und Temperaturbeständigkeit, gute elektrische Eigenschaften wie eine geringe relative Permittivität sowie – besonders für Anwendungen im Vakuum oder Reinraum entscheidend – eine geringe Ausgasung. Dank der guten Verarbeitbarkeit von Teflon FEP 100 X lassen sich Isolierungen und Dielektrika mit geringen Wandstärken und sehr kleinen Durchmessern realisieren.
Beide von HEW-Kabel eingesetzten Teflon-Typen besitzen zudem eine sehr geringe Entflammbarkeit. Die damit gefertigten Triaxialkabel des Unternehmens sind nach UL 444 in die höchste Brandschutzklasse CMP (CMP = communication plenum) eingestuft. Sie zeichnen sich durch eine sehr hohe Flammwidrigkeit und geringe Rauchentwicklung aus.
Ein Anwendungsbeispiel für die kapazitiven Sensoren von Micro-Epsilon ist ein System zur Messung der Dicke von Silizium-Wafern für die Produktion von Photovoltaik-Zellen oder Halbleitern. Die Wafer werden auf Keiligkeit und Ebenheit vermessen. Nach dem Sägen werden die Wafer aufwändig bearbeitet, um eine optimale Ebenheit zu erzielen. Bei Halbleiter-Wafern mit einer Dicke von beispielsweise 900 µm muss die Ebenheit im Bereich von unter 5 nm liegen. Die Wafer müssen während der stufenweisen Bearbeitung vom Läppen über das Ätzen bis zum Polieren mehrfach überprüft werden.
