Sensorbauformen

Sensorbauformen bezeichnet die verschiedenen Realisierungsformen, in denen Sensoren physikalische Größen erfassen und in nutzbare Signale überführen. Der Begriff umfasst Aufbau, Integration, Verpackung, Anschluss und Herstellungstechniken.

Eine grundlegende Unterscheidung erfolgt nach dem Integrationsgrad. Diskrete Sensoren bestehen aus dem eigentlichen Sensorelement und oft separater Elektronik, während integrierte Sensoren das Element und die Signalverarbeitung auf einem gemeinsamen Träger oder Chip vereinen. System-in-Package (SiP) und System-on-Chip (SoC) bauen diese Integration weiter aus, indem Sensor und Elektronik eng oder vollständig integriert werden.

Zu den Bauformen zählen MEMS-Sensoren, bei denen die sensorische Struktur als Mikroelektronik realisiert ist; planare oder monolithische Sensoren, bei denen Elemente und Elektronik auf einem Substrat integriert sind; Hybrid- oder Modul-Sensoren, bei denen Sensor, Konditionierungselektronik und Schnittstellen in einem Gehäuse zusammengeführt werden; sowie diskrete Sensoren, bei denen Sensorelement und Elektronik räumlich getrennt bleiben. Die Verpackung reicht von offenen Elementen bis zu hermetischen Gehäusen aus Metall oder Kunststoff, je nach Einsatzbedingungen und Schutzbedarf.

Die Anschlussformen umfassen Oberflächemontage (SMD), Through-Hole-Verbindungen sowie drahtgebundene oder drahtlose Schnittstellen. Typische Sensorbauformen finden sich in Temperatur-, Druck-, Beschleunigungs-, Positions- und optischen Sensoren. Die Wahl der Bauform wird durch Anforderungen wie Genauigkeit, Größe, Kosten, Reaktionszeit und Umweltbedingungen bestimmt.

Die Sensorbauformen ermöglichen damit eine passende Balance aus Leistung, Robustheit und Integrationsgrad im Gesamtsystem.