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Innovation

HertzstückTM – der Infrarot-Detektor im Miniaturformat

Kann man die Kunden von heute mit einer 80 Jahre alten Technologie beeindrucken? Das Entwickler-Team von trinamiX hat genau das geschafft mit dem Infrarot-Detektor Hertzstück™.  

Mit Hertz und Verstand

“Wir können Ihre Produktanforderungen nicht erfüllen.” So lautete die einhellige Antwort aller Lieferanten, als trinamiX bestimmte Detektoren in Form eines kleinen Chips in großer Stückzahl bestellen wollte. Eine enttäuschende Nachricht. Zur Herstellung eines Sensorsystems für Abstandsmessungen suchte das Team um Sebastian Valouch und Wilfried Hermes etwas, das es in dieser Form noch nicht gab: einen hauchdünnen Infrarot-Detektor aus Bleisalz. Die bisher auf dem Markt verfügbaren Modelle waren gegenüber Wasser und Sauerstoff sehr empfindlich, weshalb sie in einer Art Blechdose geschützt werden: fünf Millimeter dick – eine wahre Platzverschwendung in der miniaturisierten Welt der Mikrochips.

Hier hätte die Geschichte schon zu Ende sein können. Demgegenüber standen der Wille und der Pragmatismus der BASF-Tochtergesellschaft. Im Team bündelten sie Elektronikwissen und Chemiekompetenz und machten sich im April 2015 an die Entwicklung eines eigenen Detektors mit ultradünner Verkapselung.

Von Anfang an waren Chemie- und Prozessentwicklung eng aufeinander abgestimmt und es wurden nur solche Ideen umgesetzt, die auch in einer Serienfertigung funktionieren würden. Zu Beginn gab es deshalb viele Diskussionen im Team – schließlich mussten knapp 20 Prozessschritte miteinander koordiniert werden. Aber dann konnte die Produktion quasi direkt vom Labor in die Massenproduktion überführt werden. 

Wir wussten genau, was wir wollten und dass wir keine Detektoren bekommen haben, war für uns nicht akzeptabel. Da haben wir es einfach selbst probiert.“

Dr. Sebastian Valouch
Gruppenleiter Entwicklung und Produktion IR Sensoren

Oktober 2016: Nach nur 18 Monaten hatten wir den Detektor entwickelt und eine eigene Produktion aufgebaut. Die Eigenschaften unserer Detektoren waren so gut, dass wir sie auch externen Kunden anbieten wollten.

Dr. Wilfried Hermes
Abteilungsleiter IR Sensing

Ausgestattet mit Produktmustern und Datenblättern sprach das Team potentielle Kunden an und stellte den 0,5 Millimeter dünnen Chip mit Dünnschichtverkapselung der Fachwelt vor – und verkaufte bereits einen Monat später das erste HertzstückTM.

Der Detektor ist das Herzstück eines jeden Messgeräts. Je weniger Licht für ein gutes Ergebnis nötig ist, desto höher die Leistung, die sogenannte „Detektivität“. Dieser Wert ist bei den Herstzstück-Detektoren bei Raumtemperatur besonders gut. Die Detektoren erwachen in der eigenen Produktion in Ludwigshafen zum Leben. Von der chemischen Abscheidung bis zur Verkapselung – im Chemielabor und Reinraum fertigt trinamiX den Detektor in Massenproduktion anwendungsgerecht in verschiedenen Größen. 

Das besondere Potential des günstigen und leistungsstarken Detektors liegt in Anwendungen der miniaturisierten Elektrotechnik: Ohne das überdimensionierte Gehäuse kann der Chip in entsprechende Messgeräte in Smartphones verbaut werden – und künftig jedem Verbraucher erlauben, Lebensmittel auf Verunreinigung, Wasser- und Zuckergehalt zu scannen. Einen Prototyp solche eines portablen Mini-Spektrometers hat trinamiX im Oktober 2018 vorgestellt. Viele weitere Messungen und Anwendungen sind vorstellbar.