Leiterplatte integriert Sensor und Auswerteelektronik und besteht erste Serienfreigaben

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Würth Elektronik GmbH & Co. KG Circuit Board Technology

Technologiesprung durch Polymer-Dickschicht-Systeme

Der entscheidende Schritt zu dieser weiteren Integrationsstufe ist die im Hause Würth entwickelte und geheime Leitplastik-Paste mit bis dato nicht gekannten, neuen Eigenschaften. Erst durch den Einsatz von neuartigen Leitpolymeren und anderen Polymeren mit gezielten elektrischen Merkmalen ist es dem Hersteller gelungen, passive Bauelemente auf die Leiterplatte aufzudrucken und Sensoren in die Leiterplatte zu integrieren. Diese Technik ermöglicht die Entwicklung individueller Kundenlösungen, die u.a. Platz und Volumen sowie Fertigungsaufwendungen deutlich reduzieren können. Der Entwicklungs- und Kostenaufwand sinkt bei gleichzeitig verbesserter Robustheit der Endanwendung.

Frank Dietrich, Leiter FLATcomp Systeme bei Würth Elektronik und Entwickler der speziellen Smart-Conductive-Polymer-Paste, betont: „Der Kunde erhält nicht die Paste in dem Sinne, sondern die ausgehärtete Dickschicht, weshalb wir richtigerweise von Dickfilmen oder PTF (Polymere Thick Film) sprechen. Wir gehen vermehrt auf diese Dickschichtvariante, weil hier eine große Vielfalt an Widerständen besteht, und werden zukünftig viele passive Komponenten auf die Leiter-platte siebdrucken.“

Fünfzigmal höhere Sensor-Ausgangssignale

Beim Polymer-DMS erzeugt die Dickschicht einen besonders stressempfindlichen Dickschicht-Widerstand, wodurch Ausgangssignale erreicht werden, die 50 mal höher liegen als die Signale eines konventionellen DMS und deshalb nur noch einer geringen Verstärkung bedürfen. Damit generiert Würth Elektronik einen Dickschicht-DMS auf der Leiterplatte, sodass sich Sensor und Auswerteelektronik auf engstem Raum in die mechanisch strukturierte Leiterplatte integrieren lassen.

Hohe konstruktive Freiheiten, Reduktion der Lötstellen

Die Vorteile dieser Integration übertreffen alle anderen bisheri-gen Herangehensweisen, den Sensorbereich zu verbessern: Der Designer genießt hohe konstruktive Freiheit und hat kürzere Entwicklungszeiten; der Sensor ist nahe der Auswerteelektronik platziert; die Leiterplatte kann mehrere Funktionen gleichzeitig übernehmen; die Lösung besitzt hohe Zuverlässigkeit und erfordert geringere Startkosten.

Die Integration voranzutreiben lohnt sich hier besonders. Denn über 80% aller Bauteile sind passive Bauteile, die mehr als 35% der verfügbaren Fläche und über 25% aller Lötstellen beanspruchen. Mit der Reduzierung der Lötstellenanzahl verbessern sich die Zuverlässigkeit und Robustheit der Produkte.

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