Fakten auf einen Blick
- Quantensensorisches PCB-Substrat mit integrierten NV-Diamant-Sensoren
- Direkte Einbindung in Hochfrequenz- und Mikrowellen-PCBs für Spektrumanalyse, Magnetfeld- und Materialdiagnostik
- Selbstjustierende Sensorelemente für höchste Reproduzierbarkeit und industrielle Serienfertigung
- Flächige Messung und Visualisierung von Magnetfeldern, Stromdichte und Materialeigenschaften auf Leiterplattenebene
- Cmos-kompatibel, modular, geeignet für komplexe Multi-Sensor-Arrays
- Einsatz auch unter extremen Bedingungen: Hochspannung, hohe Temperaturen, aggressive Chemikalien, Strahlungsumgebung
- Patentierte Integrationstechnologien und internationale Schutzrechte
PCB-Substrate für Spezialanwendungen
Aufbau & Funktionsweise
Die PCB-Substrate basieren auf einer innovativen Kombination aus klassischen Leiterplattentechnologien und eingebetteten Sensorelementen.
Hierbei werden Trägermaterialien – je nach Anwendung Halbleiterwafer, mikroelektronische Schaltungen, MOEMS, Keramik, Glas oder Verbund-Schichten etc. – mit Diamant-Nano-Kristallen mit NV-Zentren durch ein strahlungsgehärtetes Medium verankert. Diese Sensorelemente werden selbstjustierend auf die relevanten PCB-Bereiche aufgebracht (z. B. Bereiche mit Wellenleitern, Pads, Strukturen für Magnetfeld- oder Strommessung).
Die Sensoren und Sensorflächen sind optisch pumpbar und auslesbar: Pumplicht und Auswerte-Fluoreszenz werden durch das transparente Trägermaterial geführt – kontaktfrei, galvanisch und thermisch getrennt. Diese Integration bietet eine extrem präzise, bildgebende Messung von magnetischen, elektrischen und strukturellen Eigenschaften auf dem PCB direkt während Betrieb, Entwicklung oder Prüfung.
Vorteile der Technologie
- Hochintegration: Direkte Einbettung in PCB, ermöglicht Serienproduktion und Skalierung für komplexe Multi-Sensor-Systeme.
- Selbstjustierung: Patentierte Aushärtungs- und Platzierungsverfahren sorgen für optimale Sensorausrichtung – minimaler Kalibrieraufwand, hohe Genauigkeit (Cpk-Wert).
- Multifunktionalität: Kombination von Magnetfeldmessung, Hochfrequenzspektrumanalyse, Strom- und Positionsdiagnostik – alles auf einer Plattform.
- Robustheit: Extrem widerstandsfähig gegenüber Umwelteinflüssen, kein Metallkontakt nötig, kein Kurzschlussrisiko, hohe Lebensdauer.
- Industrialisierbarkeit: Kompatibel mit modernen PCB-Fertigungsstraßen, Massenproduktion möglich.
- Kosteneffizienz & Nachhaltigkeit: Materialeinsparung, effiziente Inspektion, Wartungsminimierung.
Industrien & Anwendungsgebiete: Wirtschaftlicher Nutzen
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Automobil- & Luftfahrtindustrie:
Präzise Magnetfeld- und Stromverteilungsmessung auf PCB-Substraten in Avioniksystemen und Steuerplatinen. Steigerung der Betriebssicherheit von Flugzeug- und Automotive-Elektronik, real-time Fehlererkennung, schnellere Wartungszyklen und Vermeidung von teuren Rückrufen. -
Energiesektor, Windkraft & Turbinen:
Condition Monitoring und Qualitätssicherung von Leistungselektronik, Generator-PCBs, Turbinensteuerungen. Früherkennung von Überhitzungen, Leitfähigkeitsveränderungen und strukturellen Defekten – mehr Zuverlässigkeit, weniger Stillstandzeiten. -
Elektronik & Halbleiterfertigung:
Inline-Inspektion von PCB-Steuerungen, Hochfrequenzmodulen und Leiterplattenarrays während Produktion und Entwicklung. Früherkennung von Kurzschlüssen, Delaminierungen, MRAM-Test, minimaler Ausschuss, beschleunigte Innovationszyklen. -
Materialforschung & Entwicklung:
Strukturanalyse neuer PCB-Verbundwerkstoffe, Funktionsintegration, High-End-Materialprüfungen. Schnelle Identifikation von Leitfähigkeits-, Porositäts- und Treckingproblemen, optimierte Prototyping-Phasen. -
Medizintechnik & Biotechnologie:
Qualitätssicherung von Hochfrequenzplatinen und Sensorarrays in medizinischen Messgeräten, implantierbare Sensorik. Fehlerfreiheit und Umwelttoleranz in kritischen Anwendungen wie Diagnostik und Monitoring. -
Bauindustrie & Infrastruktur:
Monitoring eingebetteter Steuerungen in Smart Buildings, Brücken, Spannungs- und Sicherheitsüberwachung. Früherkennung von Materialversagen, Sicherstellung von Baustruktur- und Versorgungsintegrität. -
Defence & Sicherheitsanwendungen:
Sabotagesichere Sensorebene für kritische Infrastruktur, Echtzeitüberwachung von Komposit-PCBs. Früherkennung von Manipulationen und Ausfällen – maximale Betriebssicherheit. -
Forschung & Lehre:
Training, Demonstration und Untersuchung mikrowellenbasierter Effekte und neuer Sensorprinzipien im Labor. Bildhafte Vermittlung komplexer Material- und Feldphänomene für Ausbildung und Innovationsforschung.