Projeto de sensor de pressão cerâmico a filme espesso

INTRODUÇÃO: O mercado global de sensores piezo resistivos atingiu em 2014 o valor de US$ 1,82 bilhões. Essa demanda é atribuída ao aumento da produção veicular e médica global, mercados cativos deste tipo de tecnologia. Desse total US$ 1,69 bilhões correspondem ao mercado automotivo, o que equivale a 92,86% do mercado global atual. Particularmente no setor automotivo, o controle da pressão sobre o sistema de lubrificação do motor é um ponto importante a ser investido. Dentro desse contexto a tecnologia de filme espesso, que tem como base o processo de serigrafia convencional, exigindo um baixo investimento em máquinas e equipamentos para o setor produtivo, mostra-se como alternativa ideal para aplicação automotiva em que ocorrem alterações frequentes nos produtos. OBJETIVO: Desenvolver um transdutor de pressão sobre substrato de alumina, utilizando pasta condutora de prata-paládio (AgPd), proporcionando uma redução de custo no produto final. MATERIAIS E MÉTODOS: Neste trabalho foi desenvolvido um sensor de pressão sobre substrato de alumina, com vias condutoras de prata-paládio (AgPd) e piezoresistores de óxido de rutênio (RuO2) utilizando a tecnologia de filme espesso. Foram realizadas medidas dimensionais, verificada a linearidade da resposta de pressão-tensão, TCO e TCR. O transdutor foi submetido a um intenso teste de fadiga sob as seguintes condições: frequência de 1 Hz, sendo 0,65 s ligado e 0,35 s desligado, com 10 milhões de ciclos, além disso foi submetido a teste de linearidade na faixa de temperatura de 26,5°C a 150°C. RESULTADOS E CONCLUSÕES: A pasta de AgPd, após ser submetida ao teste de fadiga com ciclo de 1 Hz, pressão de 0 e 8bar, 10 milhões de ciclos não apresentou nenhum indicio de fadiga, demonstrando ser uma boa opção para a produção de sensores de pressão, com tecnologia de filme espesso, visto que a mesma é de fácil manipulação e pequenas variações na sua espessura, podem ser compensado pelo ganho do amplificador. O transdutor desenvolvido apresentou resposta linear em toda faixa de pressão de trabalho, mesmo submetido a diferentes temperaturas.