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Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10362/1878

Título: Desenvolvimento de uma plataforma optoelectrónica para caracterização de sensores de posição flexíveis
Autor: Alves, David Miguel Ventura de Castro
Orientador: Fortunato, Elvira
Issue Date: 2008
Editora: FCT - UNL
Resumo: Foi proposto no âmbito da tese do Mestrado em Engenharia dos Materiais o desenvolvimento de um sistema para a caracterização de sensores de posição produzidos sobre substrato flexível, mais concretamente em Kapton®. A principal vantagem do substrato ser flexível é poder ser conformado a superfícies não planas e que no caso deste tipo de sensores permite, por exemplo, anular a aberração da curvatura de campo duma lente esférica. Os substratos flexíveis podem ser utilizados em módulos fotovoltaicos para cobertura de telhas, existindo ainda muito desenvolvimento em electrónica flexível com vista aos e-book [1]. Para realizar este trabalho, foram consideradas duas etapas distintas e independentes; a primeira envolve o fabrico dos sensores e numa segunda etapa o projecto e a construção do equipamento para caracterizar os sensores de posição flexíveis em função da flexão mecânica. Embora as duas etapas tivessem um arranque simultâneo, foi o fabrico dos sensores flexíveis que apresentou maiores dificuldades. O objectivo seria uma “receita” existente de sensores de posição, os quais demonstraram bons resultados em substrato de vidro [2]; contudo, quando foi aplicada a substratos poliméricos começaram a surgir problemas: a utilização de vidro para segurar o substrato, ao longo das etapas de fabrico no equipamento, levava a uma adesão entre ambos. Após ter-se experimentado o depósito das poliamidas, para evitar ter resíduos entre eles, observou-se que este ficava com uma espessura demasiado pequena e foi com a desmontagem do suporte de vidro do substrato em todos os passos para uma lavagem e secagem que o problema se atenuou. Este procedimento estava a ser evitado para manter o substrato plano devido a tensões que são geradas na altura dos depósitos, especialmente no depósito do silício. Foram fabricados vários sensores no entanto verificou-se que não trabalhavam correctamente. Foi através da análise das imagens obtidas por SEM dos eléctrodos que se observou que o crómio ficava fissurado após o depósito, fenómeno até então desconhecido. Passou-se a utilizar alumínio como material para os eléctrodos, contudo, na sequência do depósito de silício, este fissurava e apresentava falta de aderência. Para eliminar o efeito procedeu-se ao fabrico de eléctrodos compostos de alumínio e crómio mas sem resultados satisfatórios. Foi decidido realizar o depósito de silício na Universidade do Minho onde, com sucesso, depositam silício sobre alumínio. Os sensores eram realizados nos suportes de 10x10 cm e foi necessário proceder à criação de novas máscaras para um sistema de 3,5x3,5 cm que são as dimensões utilizadas nos equipamentos da Universidade do Minho. O depósito de alumínio correu normalmente e foram terminados os sensores contudo não havia sinal nos eléctrodos, talvez porque só foram realizados três diferentes e o processo não tenha sido optimizado. Dada a existência de novas máscaras, os sensores passaram a ser produzidos no equipamento do CEMOP em detrimento do DCM. Como o equipamento está preparado para substratos de 4x4 cm, não se colocou problema dimensional. Embora ainda houvesse sensores em que o silício não aderia ao alumínio, conseguiu-se um sensor a trabalhar no equipamento de caracterização. O projecto do equipamento de caracterização de sensores flexíveis consistiu no desenvolvimento de um sistema que pudesse possibilitar a flexão do sensor e a sua caracterização. A solução implementada permite realizar uma flexão linear desde um estado plano até a uma flexão de curvatura de raio 2 cm, mas o equipamento tem condições, e espaço, para melhoramentos na secção de flexão dos sensores. O projecto consistiu em três grandes áreas: mecânica, electrónica e informática.
Descrição: Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia dos Materiais, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia
URI: http://hdl.handle.net/10362/1878
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