Sensor-Elemente in Leiterplatten #####

Mit modifizierten Leitpolymeren lassen sich per Siebdruck nicht nur passive Komponenten realisieren, die in Zwischenlagen eingebettet werden können, um die Packungsdichte zu erhöhen. Mit solchen Leitpolymeren können auch Sensoren einfach, zuverlässig und kostengünstig auf strukturierte Leiterplatten gedruckt werden – direkt neben der Auswerte-Elektronik.

Mit modifizierten Leitpolymeren lassen sich per Siebdruck nicht nur passive Komponenten realisieren, die in Zwischenlagen eingebettet werden können, um die Packungsdichte zu erhöhen. Mit solchen Leitpolymeren können auch Sensoren einfach, zuverlässig und kostengünstig auf strukturierte Leiterplatten gedruckt werden – direkt neben der Auswerte-Elektronik.

Potentiometrische Sensoren mit Leitpolymerschichten ist, bezogen auf die Stückzahlen, die am häufigsten angewendete Technik zur Weg- und Winkelmessung. Solche potentiometrische Sensoren lassen sich extrem einfach aufbauen. Es muss dabei „lediglich“ die Interaktion zwischen dem dynamischen Kontaktschleifer und der Leitpolymerschicht beherrscht werden. Für diese passive Sensor-Bauart werden nur zwei Teile zur Signalerzeugung benötigt: die Potentiometer- und Kollektorbahnen sowie der Schleifer. Das Ausgangssignal des als Spannungsteiler arbeitenden Sensors – im Bereich zwischen 0 bis 100 Prozent – kann ohne Verstärker weiterverarbeitet werden und ist dabei weitgehend unabhängig von der Versorgungsspannung. Ein solcher passiver Sensor verursacht keine elektromagnetischen Interferenzen (EMI). Die Temperaturabhängigkeit des Widerstandsmaterials liegt unter 15 ppm/K, und wenn ein entsprechend temperaturstabiles Substrat wie z.B. Polyimid gewählt wird, dann können potentiometrische Sensoren sogar bei Umgebungstemperaturen bis zu 180 °C arbeiten. Für die Lebensdauer entscheidend ist dabei die tribologisch richtige Materialkombination – die Optimierung der bewegten Oberflächen, um Reibung und Verschleiß zwischen Schleifer und Polymerschicht zu vermindern.