Leiterplatte integriert Sensor und Auswerteelektronik und besteht erste Serienfreigaben

Biegebalken-Sensor Leiterplatte integriert Sensor und Auswerteelektronik und besteht erste Serienfreigaben

21.04.2009Redakteur: Gerd Kucera

Der Leiterplattenspezialist Würth Elektronik integriert den Biegebalken als Sensor in die Leiterplatte und öffnet PCBs neue industrielle Anwendungsfelder. Möglich wurde die technische Innovation durch die hauseigenen Leitpolymere, also Pasten für polymere Dickschichten, mit denen sich die notwendige Applikationsintelligenz auf die speziell dafür strukturierte Platine packen lässt.

Anbieter zum Thema

Precoplat Präzisions-Leiterplatten-Technik GmbH

IBR Leiterplatten GmbH & Co. KG

Eurocircuits GmbH

Würth Elektronik GmbH & Co. KG Circuit Board Technology

Die Pionierlösung von Würth Elektronik zeichnet sich durch ein hohes Einsatzpotenzial aus und eignet sich für zahlreiche neue kundenspezifische Applikationen wie etwa Belegungs- und Erkennungssysteme in Warenwirtschaftssystemen. Erste Serienfreigaben der in der Leiterplatte integrierten Biegebalken erfolgten bereits. Entsprechende Demo-Boards sind auf der SMT in Nürnberg vom 5. bis 7. Mai 2009 auf dem Messestand von Würth Elektronik Messestand erstmals zu sehen.

Während bisherige Biegebalken auf einfache Funktionen wie etwa reine Kraftmessung beschränkt waren, hat Würth Elektronik die ehemals limitierte Technik komplett erneuert und ausgeweitet. Mit den auf das Basismaterial aufgedruckten Dehnungsmessstreifen (DMS) und der Integration von Sensor und Elektronik auf der Leiterplatte überwinden die neuartigen Biegebalken gleichzeitig die Schwächen herkömmlicher kapazitiver Sensoren für Belegungssysteme, wie etwa mangelnde Robustheit gegenüber Umwelteinflüssen. Daher bietet sich der Biegebalken mit Polymer-DMS zur Anwendung bei besonderen Anforderungen hinsichtlich Temperatur, Feuchtigkeit, Industrieatmosphäre und ähnlichem gerade wegen seiner Robustheit besonders an.

Siebgedruckte passive Komponente in PCB-Zwischenlagen

Beim Biegebalken nutzt man die Funktionsweise der Wheatstone-Brücke: Der Widerstand in der Zugzone wird größer, der in der Druckzone kleiner (1). Der Widerstand in der Druckzone wird größer, der in der Zugzone kleiner (2). Da es zwei Spannungsteiler sind, ergibt sich die doppelte Signaländerung. (Archiv: Vogel Business Media)

Würth Elektronik ist mit seinen Dickschichtschaltungen auf Leiterplatten mittels Leitpolymeren ein echter Pionier in dem noch jungen Feld. Diese Biegebalken, die in jede Leiterplatte (DK, ML, HDI, starr-flex) integrierbar sind, werden allgemein als Kurzwegaufnehmer und Kraftindikatoren genutzt und ermöglichen so auch integrierte Drucksensoren.

Die besondere Technik, den Polymer-Hybrid als siebgedruckte passive Komponente in PCB-Zwischenlagen einzubetten, erlaubt eine bis dahin nicht gekannte hohe Packungsdichte bei zuverlässigen An-bindungen an die Leiterbahnen.

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